建設工事監視システム
【課題】電源ケーブルの使用を軽減できる建設工事監視システムを提供する。
【解決手段】支持部材４８に支持され建設機械２０が稼働する作業台２４と、建設工事に伴って発生する振動を計測する計測装置３８と、作業台２４に取り付けられ電源ケーブルを通じて計測装置３８へ電力を供給する振動発電装置２８と、計測装置３８により計測された振動に基づく情報を知らせる情報提供手段４４と、を有する建設工事監視システム１４により、電源ケーブルの使用を軽減することができる。
【解決手段】支持部材４８に支持され建設機械２０が稼働する作業台２４と、建設工事に伴って発生する振動を計測する計測装置３８と、作業台２４に取り付けられ電源ケーブルを通じて計測装置３８へ電力を供給する振動発電装置２８と、計測装置３８により計測された振動に基づく情報を知らせる情報提供手段４４と、を有する建設工事監視システム１４により、電源ケーブルの使用を軽減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設工事に伴って発生する振動や音を低減する建設工事監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
新築、改修又は解体工事等の建設工事に伴って発生し、これらの建設工事が行われる建設現場から周辺地域へ伝搬される振動や音を低減することが求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、建設現場内又はその近傍に騒音計を配置し、この騒音計により取得された騒音データの騒音レベルが管理値を超えたときに作業者へ警告を発する、騒音の監視低減方法が開示されている。
【０００４】
このような騒音の監視低減方法においては、商用電源から騒音計へ電力を供給する電源ケーブルを敷設しなければならない。しかし、建設現場内で商用電源を確保し、建設作業の邪魔にならないように電源ケーブルを敷設するのは面倒である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は係る事実を考慮し、電源ケーブルの使用を軽減できる建設工事監視システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、支持部材に支持され、建設工事を行う建設機械が稼働する作業台と、前記建設工事に伴って発生する振動又は音を計測する計測装置と、前記作業台に取り付けられ、前記作業台に生じる振動を電力に変換し電源ケーブルを通じて該電力を前記計測装置へ供給する振動発電装置と、前記計測装置により計測された振動又は音に基づく情報を知らせる情報提供手段と、を有する建設工事監視システムである。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、作業台に取り付けられた振動発電装置から計測装置へ電源ケーブルを通じて電力を供給するので、電源を商用電源とする場合よりも、電源ケーブルの長さを短くすることが可能になり、建設工事の邪魔にならないように電源ケーブルを敷設することが可能になる。また、電源ケーブルの敷設手間や盛替手間を軽減することが可能になる。すなわち、電源ケーブルの使用を軽減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記情報提供手段は、前記計測装置により計測された振動又は音の大きさが所定値以上のときに警告する警告手段である。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、警告手段により警告することによって、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動や音を出さない作業を行う必要があることを、建設作業員等に明確に伝えることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記支持部材は、弾性体である。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、弾性体によって作業台を支持することにより、柔らかい弾性体による防振効果が得られるので、建設機械から建設工事現場の周辺地域へ伝達される振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記構成としたので、電源ケーブルの使用を軽減できる建設工事監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る建物を示す立面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る建設工事監視システムを示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る積込作業階を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る振動発電装置の取り付け構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る加速度計及びトリガー装置の取り付け構造を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る作業台を示す正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る建物を示す立面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る振動発電装置の取り付け構造の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る建物を示す立面図である。
【図１０】本発明の実施例に係る計測時間に対する振動加速度を示す線図である。
【図１１】本発明の実施例に係る計測時間に対する振動加速度を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る建設工事監視システムについて説明する。
【００１６】
本発明の実施形態では、図１の立面図に示すように、地盤１０の上に建てられた鉄筋コンクリート造の建物１２の解体工事を建設工事の一例とし、この解体工事に対して建設工事監視システム１４を適用した例を示す。
【００１７】
図１には、地上７階の解体作業階１６で行われている解体作業によって発生したコンクリート破砕ガラ等の解体廃材１８を、解体作業階１６に配置されたバックホー１００により、地上１階の積込作業階２２に設置された作業台２４の上へ落とし、作業台２４の上へ落とされた解体廃材１８を、積込作業階２２や建物１２の周囲に配置されたバックホー２０により、ダンプトラック２６へ積み込んで搬出している解体工事の状況が描かれている。
【００１８】
図２に示すように、建設工事監視システム１４は、作業台２４、振動発電装置２８、蓄電装置３０、バッテリー３２、トリガー装置３４、切替スイッチ３６、計測装置としての加速度計３８、制御装置４０、及びパトライト４２、１０２によって構成されている。また、加速度計３８、制御装置４０、及びパトライト４２、１０２によって、情報提供手段としての警告手段４４を構成している。
【００１９】
図１、３に示すように、作業台２４は、鉄板からなり、建物１２の積込作業階２２に設けられている床版４６の上、及び建物１２周囲の地盤１０の上に、複数敷き並べられている。また、作業台２４は、床版４６及び地盤１０の上に設置された支持部材である弾性体としての自動車用のタイヤ４８に支持されている。作業台２４の上では、解体工事を行うバックホー２０やダンンプトラック２６等の建設機械が稼動する。
【００２０】
図３、４に示すように、振動発電装置２８は、筐体５０内に設けられている。筐体５０は、上端部が作業台２４の下面に固定されて吊り下げられた鋼製のアーム部材５２の下端部と、下端部が筐体５０の上面に固定されて立設された鋼製のアーム部材５４の上端部とを、ボルト５６及びナット５８で接合することによって、作業台２４に取り付けられている。
【００２１】
筐体５０は、床版４６に形成された貫通穴６０へアーム部材５２を貫通させて設けることによって、床版４６の下面よりも下の位置に配置されている。これによって、作業台２４への筐体５０の取り付け作業（ボルト５６及びナット５８による、アーム部材５２の下端部と、アーム部材５４の上端部との接合作業）や振動発電装置２８のメンテナンス作業等を、作業台２４の設置が完了した後に、地下階６２（床版４６の下方の空間）において行うことができる。なお、貫通穴６０は、作業台２４が振動しているときに、アーム部材５２、５４や筐体５０が床版４６に接触しないように形成する。なお、上下方向に対して筐体５０を出し入れ可能となるように、貫通穴６０を形成し、作業台２４に筐体５０を取り付けた状態で、床版４６の上に作業台２４を設置するようにしてもよい。
【００２２】
振動発電装置２８は、作業台２４に発生しアーム部材５２、５４を介して筐体５０へ伝達された振動を電力に変換し電源ケーブル（不図示）を通じて、この電力を蓄電装置３０へ供給する。
【００２３】
振動発電装置２８は、コイルばね６４、錘６６、棒状の磁石６８、及びコイル７０によって構成された電磁誘導型の発電装置である。錘６６は、コイルばね６４によって、筐体５０の底面上に揺動可能に支持されており、この錘６６とコイルばね６４とによって、振動増幅機構７２を構成している。また、コイル７０は、筐体５０の天井面に上端部が固定されて吊り下げられており、磁石６８は、錘６６の上面に下端部が固定されて立設され、上下方向へ移動可能にコイル７０に挿入されている。
【００２４】
このような構成によって、作業台２４に発生しアーム部材５２、５４を介して筐体５０に振動が伝達されると、磁石６８が上下方向へ揺動する。これにより、コイル７０に対して磁石６８が相対移動を繰り返し、電磁誘導の原理によってコイル７０から誘導起電力である交流の電力が発生する。コイル７０から発生した交流の電力は、筐体５０内に設けられた整流回路（不図示）により直流の電力に変換された後に、電源ケーブル（不図示）を通じて蓄電装置３０へ送られる。
【００２５】
図３に示すように、蓄電装置３０及びバッテリー３２は、筐体７４内に設けられている。筐体７４は、床版４６の下面に取り付けられている。蓄電装置３０は、充電キャパシタ及び充電回路を備え、筐体５０の整流回路から送られてきた直流の電力を昇圧又は減圧して、バッテリー３２や加速度計３８に適した電圧となるように調整する。
【００２６】
図３、５に示すように、トリガー装置３４、切替スイッチ３６、加速度計３８、及び制御装置４０は、筐体７６内に設けられている。筐体７６は、上端部が作業台２４の下面に固定されて吊り下げられた鋼製のアーム部材７８の下端部と、下端部が筐体７６の上面に固定されて立設された鋼製のアーム部材８０の上端部とを、ボルト８２及びナット８４で接合することによって、作業台２４に取り付けられている。筐体７４、７６は、筐体５０の近くに配置されている。
【００２７】
筐体７６は、床版４６に形成された貫通穴８６へアーム部材７８を貫通させて設けることによって、床版４６の下面よりも下の位置に配置されている。これによって、作業台２４への筐体７６の取り付け作業（ボルト８２及びナット８４による、アーム部材７８の下端部と、アーム部材８０の上端部との接合作業）や、トリガー装置３４、切替スイッチ３６、加速度計３８、及び制御装置４０のメンテナンス作業等を、作業台２４の敷設が完了した後に、地下階６２（床版４６の下方の空間）において行うことができる。なお、貫通穴８６は、作業台２４が振動しているときに、アーム部材７８、８０や筐体７６が床版４６に接触しないように形成する。なお、上下方向に対して筐体７６を出し入れ可能となるように、貫通穴８６を形成し、作業台２４に筐体７６を取り付けた状態で、床版４６の上に作業台２４を設置するようにしてもよい。
【００２８】
加速度計３８への電力は、切替スイッチ３６を介してバッテリー３２から供給される。これによって、作業台２４に発生する振動の振動数や振幅が不十分等の理由により、加速度計３８を正常に稼動させることができるだけの電力が振動発電装置２８から得られない場合においても、予め電力を蓄えておいたバッテリー３２から加速度計３８へ、加速度計３８を正常に稼動させることができるだけの電力を供給することができる。
【００２９】
切替スイッチ３６のＯＮ／ＯＦＦの切り替えは、トリガー装置３４から切替スイッチ３６へ送られる電圧出力の有無によって行なわれる。トリガー装置３４は、先端部に錘８８が設けられ末端部が筐体７６の内壁鉛直面９０に固定された板状の弾性部材９２と、弾性部材９２の上下面に貼り付けられた圧電素子９４、９６とを備える圧電バイモルフ型の振動発電装置である。
【００３０】
トリガー装置３４では、作業台２４に発生した振動が筐体７６へ伝達されると錘８８が上下動して、弾性部材９２は、先端部が上方へ向かう曲げ変形と、先端部が下方へ向かう曲げ変形とを繰り返す。これにより、圧電素子９４、９６に歪が生じてこの圧電素子９４、９６から高電圧の電流が切替スイッチ３６へ出力される。そして、この電流の出力をトリガー信号にして切替スイッチ３６がＯＮ状態となり、バッテリー３２から加速度計３８へ電力が供給される。また、筐体７６へ振動が伝達されない（トリガー装置３４から切替スイッチ３６へ高電圧の電流が出力されない）ときには、切替スイッチ３６がＯＦＦ状態となり、バッテリー３２から加速度計３８への電力が遮断される。
【００３１】
よって、このようなトリガー装置３４を用いることによって、解体工事が休止されている時間帯も含めて加速度計３８を常に稼働させることによりバッテリー３２の電力が足りなくなってしまうことを防ぐことができる。なお、加速度計３８や制御装置４０等には、省電力タイプのものを用いるのが好ましい。
【００３２】
パトライト４２は、積込作業階２２の天井面（建物１２の２階の床版９８の下面）に取り付けられており、解体廃材１８の積み込み作業を行うバックホー２０やダンプトラック２６のオペレータ等の作業員（以下、「積込作業員」とする）は、パトライト４２の点灯又は消灯の状態を作業中に確認ことができる。また、パトライト１０２は、解体作業階１６の天井面（建物１２の屋上階の床版１０４の下面）に取り付けられており、解体作業階１６での解体作業を行うバックホー１００のオペレータ等の作業員（以下、「解体作業員」とする）は、パトライト１０２の点灯又は消灯の状態を作業中に確認ことができる。なお、パトライト４２、１０２は、床版、柱、壁等の取り付け部への取り付け及び取り外しを容易に行うことができ、解体工事の状況に応じて適宜移設する。
【００３３】
加速度計３８は、解体工事に伴って発生する振動を計測し計測データとしての信号を制御装置４０へ出力する。制御装置４０は、フィルタ（不図示）及びコンパレータ（不図示）を備えており、加速度計３８から出力された信号の内、所定の周波数帯以外の周波数帯成分をフィルタでカットし、カットされて残った信号の大きさが閾値を超えるか否かをコンパレータで判断する。そして、カットされて残った信号が閾値を超える場合には、コンパレータからパトライト４２、１０２へ信号ケーブル（不図示）を介して信号が送られてパトライト４２、１０２が点灯する。
【００３４】
すなわち、制御装置４０は、加速度計３８により計測された振動の大きさが所定値以上のときにパトライト４２、１０２を点灯して、積込作業員及び解体作業員に警告する。これによって、積込作業員及び解体作業員は、解体工事において建物１２内に大きい振動が発生したことを知り、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動を出さない作業を行うように注意することができる。
【００３５】
次に、本発明の実施形態に係る建設工事監視システムの作用と効果についてについて説明する。
【００３６】
図１、２に示すように、建物１２の解体工事において、作業台２４の上でバックホー２０が稼動したり、作業台２４の上をダンプトラック２６が走行したり、又は解体作業階１６で行われる解体作業により発生したコンクリート破砕ガラ等の解体廃材１８が作業台２４の上へ落下したりすることによって、作業台２４に振動が発生すると、この振動が筐体５０と筐体７６とへ伝達される。
【００３７】
バックホー２０の稼動時における動作としては、作業台２４の上での走行動作、作業台２４の上へ落とされた解体廃材１８の収集動作、作業台２４の上へ落とされた解体廃材１８のダンプトラック２６へ積み込み動作等が挙げられる。
【００３８】
作業台２４の振動が筐体５０へ伝達されることにより、振動発電装置２８の磁石６８は、上下方向へ揺動しコイル７０対して相対移動を繰り返す。これにより、振動発電装置２８（コイル７０）から誘導起電力である交流の電力が発生し、この電力が整流回路により直流に変換された後に、電源ケーブル（不図示）を通じて蓄電装置３０へ送られる。
【００３９】
蓄電装置３０では、整流回路から送られてきた直流の電力を昇圧又は減圧して、バッテリー３２や加速度計３８に適した電圧となるように調整した後、この調整された電力をバッテリー３２へ送る。これにより、バッテリー３２では、充電が行われる。
【００４０】
ここで、作業台２４の振動が筐体７６へ伝達されることにより、トリガー装置３４から高電圧の電流が出力されて切替スイッチ３６へ送られる。そして、この電流の出力をトリガー信号にして切替スイッチ３６がＯＮ状態となり、バッテリー３２から切替スイッチ３６を介して加速度計３８へ電力が供給される。なお、作業休憩等による、解体作業階１６での解体作業休止や積込作業階２２での積み込み作業休止などによって、作業台２４に振動が発生しないときには、トリガー装置３４から切替スイッチ３６へ電流が送られないので、切替スイッチ３６はＯＦＦ状態となり、バッテリー３２から加速度計３８への電力が遮断される。すなわち、加速度計３８の稼動が停止する。
【００４１】
加速度計３８では、解体工事に伴って発生する振動（作業台２４から筐体７６へ伝達される振動）を計測し、計測データとしての信号を制御装置４０へ出力する。
【００４２】
制御装置４０では、加速度計３８から出力された信号の内、所定の周波数帯以外の周波数帯成分をフィルタでカットし、カットされて残った信号の大きさが閾値を超えるか否かをコンパレータで判断する。そして、カットされて残った信号（以下、「評価信号」とする）が閾値を超える場合には、コンパレータからパトライト４２、１０２へ信号が送られてパトライト４２、１０２が点灯し、積込作業員及び解体作業員に警告する。
【００４３】
閾値は、解体工事において求められている工事振動の管理基準を満たすように適宜決めればよい。例えば、対象とする解体工事において、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた許容最大の大きさの振動が作業台２４に発生したときに得られる評価信号の値とする。閾値をこのようにすれば、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動を出さない作業を行うように積込作業員及び解体作業員が注意することができる。
【００４４】
よって、建設工事監視システム１４では、図１に示すように、建物１２の解体工事において、作業台２４の上でバックホー２０が稼動したり、作業台２４の上をダンプトラック２６が走行したり、又は解体作業階１６で行われる解体作業により発生したコンクリート破砕ガラ等の解体廃材１８が作業台２４の上へ落下したりすることによって、作業台２４に振動が発生し、この作業台２４に取り付けられた振動発電装置２８から、加速度計３８を稼動させるための電力を得ることができる。
【００４５】
また、建物１２の解体工事において発生する振動の振動エネルギーを発電エネルギーへ変換して振動エネルギーを消費することにより、この振動を低減することができ、さらには、この振動のエネルギーをシステム（加速度計３８）の稼動に有効利用することができる。
【００４６】
また、図３に示すように、支持部材としてのタイヤ４８によって作業台２４を支持することにより、タイヤ４８と作業台２４とによって１質点系の振動増幅機構が構成される。これにより、作業台２４を大きく振動させることができるので、作業台２４に取り付けられた振動発電装置２８から大きな電力を得ることができる。
【００４７】
また、例えば、商用電源と加速度計とを電源ケーブルでつないで、この商用電源から加速度計へ電力を供給する場合、敷設した電源ケーブルは、建設機械の走行や建設作業員の通行によって損傷したり、コネクタが引き抜けたりして、加速度計へ電力が供給されなくなることが懸念される。これに対して建設工事監視システム１４では、作業台２４に取り付けられた振動発電装置２８から加速度計３８へ電源ケーブルを通じて電力を供給するので、加速度計３８の電源を商用電源とする場合よりも、電源ケーブルの長さを短くすることが可能になり、解体工事の邪魔にならないように電源ケーブルを敷設することが可能になる。また、電源ケーブルの敷設手間や盛替手間を軽減することが可能になる。すなわち、電源ケーブルの使用を軽減することができる。
【００４８】
また、例えば、加速度計の電源を電池にした場合、電池切れの確認や電池の交換等の煩雑な作業が必要になり、そのためのコストが掛かってしまう。これに対して建設工事監視システム１４では、バッテリー３２の交換作業を行うことなく、振動発電装置２８から加速度計３８へ電力を供給し続けることができる。
【００４９】
また、解体工事に伴って発生する振動に基づく情報を、解体作業員や積込作業員などの建設作業員等へ知らせることにより、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して定められた大きさ以上の振動を出さない作業を行うように建設作業員等に留意させる。これによって、解体工事に伴って発生する振動を低減することができる。建設工事の中でも解体工事は、大きな振動が発生するものなので、建設工事監視システム１４の適用が特に有効となる。
【００５０】
また、警告手段４４により警告することによって、例えば、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動を出さない作業を行う必要があることを、建設作業員等に明確に伝えることができる。
【００５１】
また、弾性体であるタイヤ４８によって作業台２４を支持することにより、柔らかい弾性体による防振効果（支持部材としての弾性を有するタイヤ４８と、作業台２４とにより構成される振動系において、支持部材のばね定数を小さくして振動系の固有振動数を小さくすることにより振動数比を大きくし、振動系の振動伝達率を小さくする）が得られるので、作業台２４に発生し、作業台２４が設置された床版４６を介して建物１２の周辺地域へ伝達される振動を低減することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【００５３】
なお、本発明の実施形態では、作業台２４を鉄板により構成した例を示したが、作業台の上で建設機械を稼動させることができ、この稼動によって作業台に振動が発生するものであればよい。例えば、鉄骨組の仮設構台や、複数並べられた角材等によって作業台を構成してもよい。
【００５４】
また、本発明の実施形態では、支持部材をタイヤ４８とした例を示したが、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、弾性を有するゴムシート１０６やウレタンシート１０８を支持部材としてもよい。支持部材をゴムシート１０６やウレタンシート１０８とした場合においても、支持部材をタイヤ４８とした場合と同様に、ゴムシート１０６やウレタンシート１０８と、作業台２４とによって１質点系の振動増幅機構が構成されるので、作業台２４を大きく振動させることができる。また、弾性体による防振効果を得ることができる。
【００５５】
弾性体による防振効果を期待しないのであれば、例えば、図６（ｃ）に示すように、敷き並べられた、破砕ガラ１１０、石、砂利等を支持部材としてもよい。この場合においても、破砕ガラ１１０と作業台２４とによって１質点系の振動増幅機構を構成することができるが、大きな振動増幅効果は、支持部材を弾性体とした方が期待できる。
【００５６】
また、本発明の実施形態では、振動発電装置２８を電磁誘導型の発電装置とした例を示したが、振動発電装置は、振動を電力に変換できるものであればよい。例えば、静電誘導型，圧電型等の振動発電装置としてもよい。
【００５７】
また、本発明の実施形態では、振動発電装置２８（筐体５０）を作業台２４の下面に取り付けた例を示したが、振動発電装置２８（筐体５０）は、作業台２４に発生した振動が伝達されれば、作業台２４のどこに取り付けてもよい。
【００５８】
また、本発明の実施形態では、建設工事監視システム１４がバッテリー３２を備えている例を示したが、加速度計３８を稼動させることができる十分な電力を振動発電装置２８から得ることができれば、バッテリー３２を備えなくてもよい。この場合、トリガー装置３４及び切替スイッチ３６は不要となる。
【００５９】
また、本発明の実施形態では、計測装置を加速度計３８とした例を示したが、計測対象を音として、図７の立面図に示す建設工事監視システム１３４のように、計測装置を、解体工事に伴って発生する音を計測する騒音計１１２としてもよい。この場合、情報提供手段としての警告手段は、騒音計１１２により計測された音に基づく情報を知らせる。すなわち、情報提供手段としての警告手段は、騒音計１１２により計測された音の大きさが所定値以上のときに警告する。
【００６０】
具体的には、騒音計１１２から出力された信号の内、所定の周波数帯以外の周波数帯成分を制御装置４０のフィルタでカットし、カットされて残った信号の大きさが閾値を超えるか否かの判断を制御装置４０のコンパレータが行う。そして、カットされて残った信号が閾値を超える場合には、コンパレータからパトライト４２、１０２へ信号ケーブル（不図示）を介して信号が送られてパトライト４２、１０２が点灯する。また、この場合、トリガー装置は、音の有無を検知可能なものにする。例えば、トリガー装置を圧電マイクロフォン１１４としてもよい。
【００６１】
また、本発明の実施形態では、計測装置としての加速度計３８（筐体５０）を作業台２４に取り付けた例を示したが、計測装置は、振動や音を評価するのに適した位置に設置すればよく、必ずしも作業台２４に取り付けなくてもよい。例えば、解体作業階１６又は積込作業階２２の天井下面、壁面、床版上面や、建物１２が配置された解体現場の敷地と、周辺地域との敷地境界付近等に設置してもよい。
【００６２】
また、本発明の実施形態では、圧電素子９４、９６を備え、圧電効果により電力を発生させる振動発電装置によりトリガー装置３４を構成した例を示したが、トリガー装置は、振動を検知して出力信号を送ることができるものであればよい。例えば、振動発電装置２８と同じ構成のものでもよい。また、先に述べたように、解体工事に伴って発生する音を計測装置により計測する場合には、トリガー装置は、圧電マイクロフォン１１４等の音の有無を検知可能なものにする。圧電型の振動発電装置は、高い電圧を出力させることができるので、トリガー装置として適している。
【００６３】
また、トリガー装置は、加速度計３８や騒音計１１２等の計測装置が計測すべきときに、この計測すべき振動や音が検知できれば、どの位置に配置してもよい。
【００６４】
また、本発明の実施形態では、床版４６の上に設置された作業台２４の下方に振動発電装置２８（筐体５０）を配置した例を示したが、地盤の上に設置された作業台２４の下方に振動発電装置２８（筐体５０）を配置する場合には、例えば、図８に示すように、地盤１４４を掘削して凹部１１６を形成し、凹部１１６に枡１１８を設けて、作業台２４の振動が伝達された筐体５０が枡１１８に接触しないように、作業台２４の下面に筐体５０を取り付ければよい。すなわち、筐体５０に生じる振動を阻害しないように、筐体５０を配置する。
【００６５】
図８では、作業台２４に形成された貫通穴１２０に配置され、下面に筐体５０が取り付けられた鋼製の板部材１２２が、作業台２４の一部を構成している。板部材１２２は、貫通穴１２０の外縁部に設けられた爪部材１２４の上に載置することにより貫通穴１２０に配置され、貫通穴１２０の外縁部と一体となるように、ボルト等によって爪部材１２４に取り外し可能に固定されている。よって、図８では、作業台２４を地盤１４４の上に設置した後に、筐体５０の作業台２４への取り付け及び取り外しができる。
【００６６】
また、本発明の実施形態では、パトライト４２、１０２の点灯により、積込作業員及び解体作業員に警告する例を示したが、音、振動、映像等を用いた方法によって、積込作業員及び解体作業員に警告してもよい。
【００６７】
また、本発明の実施形態では、情報提供手段を警告手段４４とした例を示したが、警告手段４４は、加速度計３８や騒音計１１２等の計測装置により計測された振動又は音の大きさが所定値以上のときに警告するものであればよい。例えば、以下の（ａ）〜（ｅ）のようにしてもよい。また、情報提供手段は、加速度計３８や騒音計１１２等の計測装置により計測された振動又は音に基づく情報を知らせるものであればよい。例えば、以下の（ｆ）〜（ｊ）のようにしてもよい。
【００６８】
（ａ）解体作業階１６や積込作業階２２等の建設作業空間（以下、「建設作業空間」とする）内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、警告音を鳴らす。
【００６９】
（ｂ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、警告用の音声や音楽を流す。
【００７０】
（ｃ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置した警告灯を点灯させて警告する。
【００７１】
（ｄ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置したモニターに、警告用のメッセージを表示する。
【００７２】
（ｅ）建設機械のオペレータ等の建設作業員の装着したベストやヘルメットを振動させて警告する。
【００７３】
（ｆ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、計測装置により計測した振動や音のレベルの大きさに応じて数種の音から１つを選択して鳴らす。
【００７４】
（ｇ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、計測装置により計測した振動や音のレベルの数値を音声で伝える。
【００７５】
（ｈ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、計測装置により計測した振動や音のレベルの大きさに応じて数種の音声や音楽から１つを選択して流す。
【００７６】
（ｉ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置した数種の（点灯色の異なる）警告灯から、計測装置により計測した振動や音のレベルの大きさに応じて１つを選択し点灯させる。
【００７７】
（ｊ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置したモニターに、計測装置により計測した振動や音のレベルの数値を表示したり、振動や音のレベルの大きさに応じて数種の画面（例えば、メッセージ、○×△等のマーク、色など）から１つを選択して表示したりする。
【００７８】
また、本発明の実施形態では、パトライト４２、１０２の点灯により、積込作業員及び解体作業員に警告する例を示したが、情報提供手段により知らされる情報を警告以外（例えば、建設機械の稼動を自動的に停止する、建設機械のエンジンの回転数を自動的に落とす等）に利用してもよい。
【００７９】
また、本発明の実施形態では、建物１２の解体工事を建設工事の一例とし、この解体工事に対して建設工事監視システム１４を適用した例を示したが、新築工事や改修工事に適用してもよい。また、作業台２４は、これらのさまざまな工事において、さまざまな場所に設置することができる。
【００８０】
例えば、解体工事においては、本発明の実施形態で示した積込作業階２２の床版４６上の他に、解体作業階の床版上、解体建物周囲の地盤上に作業台２４を設置してもよい。建物の１階部分を解体する際や、低い建物を解体する際には、解体する建物周囲の地盤上に作業台２４を設置し、この上で解体作業を行う建設機械を稼動させることが考えられる。
【００８１】
また、例えば、新築工事においては、施工が完了した階の床版上、施工中の建物周囲の地盤上、作業ヤードの地盤上に作業台２４を設置してもよい。施工中の建物内で資材の搬送作業を行う際には、施工が完了した階の床版上に作業台２４を設置し、この作業台２４の上に、資材の搬送作業を行うトラック等の搬送車を走行させることが考えられる。また、施工中の建物外で資材の搬送作業を行う際には、施工中の建物周囲の地盤上に作業台２４を設置し、この作業台２４の上に、資材の搬送作業を行うトラック等の搬送車を走行させることが考えられる。また、バックホーによる開削工事、法面工事、土砂積み込み工事等や、杭打ち機による杭打ち工事を行う際には、作業ヤードの地盤上に作業台２４を設置し、この作業台２４の上で、バックホーや杭打ち機を稼動させることが考えられる。
【００８２】
また、本発明の実施形態では、制御装置４０のコンパレータからパトライト４２、１０２へ信号ケーブル（不図示）を介して信号を送る例を示したが、図９の建設工事監視システム１４６に示すように、無線によって、制御装置４０のコンパレータからパトライト１３２へ信号を送るようにしてもよい。図９では、制御装置４０のコンパレータから信号ケーブル１３０を介して無線送信機１２６へ送られた信号が、無線送信機１２６から、バックホー２０、１００に搭載された無線受信機１２８へ無線で送られることにより、バックホー２０、１００に搭載されたパトライト１３２が点灯する。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００８４】
(実施例）
【００８５】
本実施例では、実物実験により検証した、本発明の実施形態の建設工事管理システム１４を構成する作業台２４の効果について説明する。実験は、地盤上に設置した作業台２４としての敷鉄板の上に１２ｔｏｎのバックホー(以下、「実験用バックホー」とする）を稼動させ、このときに敷鉄板から水平方向へ１０ｍ離れた地点（以下、「計測地点」とする）に発生した振動を加速度計で計測して行った。
【００８６】
図１０（ａ）、（ｂ）の値１３６、１３８は、敷鉄板上でバックホーを走行させたときに、計測地点に設置された加速度計で計測した振動の値である。横軸に計測時間が示され、縦軸に計測時間に対する加速度が示されている。図１０（ａ）の実験では、支持部材を介さずに地盤上に敷鉄板が直接載置されており、図１０（ｂ）の実験では、地盤上に設置されたタイヤに敷鉄板が支持されている。
【００８７】
図１１（ａ）、（ｂ）の値１４０、１４２は、敷鉄板上でバックホーのアームを旋回させたときに、計測地点に設置された加速度計で計測した振動の値である。横軸に計測時間が示され、縦軸に計測時間に対する加速度が示されている。図１１（ａ）の実験では、支持部材を介さずに地盤上に敷鉄板が直接載置されており、図１１（ｂ）の実験では、地盤上に設置されたタイヤに敷鉄板が支持されている。
【００８８】
図１０（ａ）、（ｂ）、及び図１１（ａ）、（ｂ）から、バックホーの走行時及びバックホーのアーム旋回時共に、地盤上に設置されたタイヤに敷鉄板が支持されている方が、振動加速度が低減されていることがわかる。すなわち、弾性体であるタイヤによって作業台２４を支持することにより防振効果が得られ、作業台２４に発生し、作業台２４が設置された地盤を介して敷鉄板の周辺へ伝達される振動を低減することができることがわかる。
【符号の説明】
【００８９】
１４、１３４ 建設工事監視システム
２０ バックホー（建設機械）
２４ 作業台
２６ ダンプトラック（建設機械）
２８ 振動発電装置
３８ 加速度計（計測装置）
４４ 警告手段（情報提供手段）
４８ タイヤ（支持部材）
１０６ ゴムシート（支持部材）
１０８ ウレタンシート（支持部材）
１１０ 破砕ガラ（支持部材）
１１２ 騒音計（計測装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設工事に伴って発生する振動や音を低減する建設工事監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
新築、改修又は解体工事等の建設工事に伴って発生し、これらの建設工事が行われる建設現場から周辺地域へ伝搬される振動や音を低減することが求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、建設現場内又はその近傍に騒音計を配置し、この騒音計により取得された騒音データの騒音レベルが管理値を超えたときに作業者へ警告を発する、騒音の監視低減方法が開示されている。
【０００４】
このような騒音の監視低減方法においては、商用電源から騒音計へ電力を供給する電源ケーブルを敷設しなければならない。しかし、建設現場内で商用電源を確保し、建設作業の邪魔にならないように電源ケーブルを敷設するのは面倒である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は係る事実を考慮し、電源ケーブルの使用を軽減できる建設工事監視システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、支持部材に支持され、建設工事を行う建設機械が稼働する作業台と、前記建設工事に伴って発生する振動又は音を計測する計測装置と、前記作業台に取り付けられ、前記作業台に生じる振動を電力に変換し電源ケーブルを通じて該電力を前記計測装置へ供給する振動発電装置と、前記計測装置により計測された振動又は音に基づく情報を知らせる情報提供手段と、を有する建設工事監視システムである。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、作業台に取り付けられた振動発電装置から計測装置へ電源ケーブルを通じて電力を供給するので、電源を商用電源とする場合よりも、電源ケーブルの長さを短くすることが可能になり、建設工事の邪魔にならないように電源ケーブルを敷設することが可能になる。また、電源ケーブルの敷設手間や盛替手間を軽減することが可能になる。すなわち、電源ケーブルの使用を軽減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記情報提供手段は、前記計測装置により計測された振動又は音の大きさが所定値以上のときに警告する警告手段である。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、警告手段により警告することによって、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動や音を出さない作業を行う必要があることを、建設作業員等に明確に伝えることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記支持部材は、弾性体である。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、弾性体によって作業台を支持することにより、柔らかい弾性体による防振効果が得られるので、建設機械から建設工事現場の周辺地域へ伝達される振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記構成としたので、電源ケーブルの使用を軽減できる建設工事監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る建物を示す立面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る建設工事監視システムを示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る積込作業階を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る振動発電装置の取り付け構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る加速度計及びトリガー装置の取り付け構造を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る作業台を示す正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る建物を示す立面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る振動発電装置の取り付け構造の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る建物を示す立面図である。
【図１０】本発明の実施例に係る計測時間に対する振動加速度を示す線図である。
【図１１】本発明の実施例に係る計測時間に対する振動加速度を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る建設工事監視システムについて説明する。
【００１６】
本発明の実施形態では、図１の立面図に示すように、地盤１０の上に建てられた鉄筋コンクリート造の建物１２の解体工事を建設工事の一例とし、この解体工事に対して建設工事監視システム１４を適用した例を示す。
【００１７】
図１には、地上７階の解体作業階１６で行われている解体作業によって発生したコンクリート破砕ガラ等の解体廃材１８を、解体作業階１６に配置されたバックホー１００により、地上１階の積込作業階２２に設置された作業台２４の上へ落とし、作業台２４の上へ落とされた解体廃材１８を、積込作業階２２や建物１２の周囲に配置されたバックホー２０により、ダンプトラック２６へ積み込んで搬出している解体工事の状況が描かれている。
【００１８】
図２に示すように、建設工事監視システム１４は、作業台２４、振動発電装置２８、蓄電装置３０、バッテリー３２、トリガー装置３４、切替スイッチ３６、計測装置としての加速度計３８、制御装置４０、及びパトライト４２、１０２によって構成されている。また、加速度計３８、制御装置４０、及びパトライト４２、１０２によって、情報提供手段としての警告手段４４を構成している。
【００１９】
図１、３に示すように、作業台２４は、鉄板からなり、建物１２の積込作業階２２に設けられている床版４６の上、及び建物１２周囲の地盤１０の上に、複数敷き並べられている。また、作業台２４は、床版４６及び地盤１０の上に設置された支持部材である弾性体としての自動車用のタイヤ４８に支持されている。作業台２４の上では、解体工事を行うバックホー２０やダンンプトラック２６等の建設機械が稼動する。
【００２０】
図３、４に示すように、振動発電装置２８は、筐体５０内に設けられている。筐体５０は、上端部が作業台２４の下面に固定されて吊り下げられた鋼製のアーム部材５２の下端部と、下端部が筐体５０の上面に固定されて立設された鋼製のアーム部材５４の上端部とを、ボルト５６及びナット５８で接合することによって、作業台２４に取り付けられている。
【００２１】
筐体５０は、床版４６に形成された貫通穴６０へアーム部材５２を貫通させて設けることによって、床版４６の下面よりも下の位置に配置されている。これによって、作業台２４への筐体５０の取り付け作業（ボルト５６及びナット５８による、アーム部材５２の下端部と、アーム部材５４の上端部との接合作業）や振動発電装置２８のメンテナンス作業等を、作業台２４の設置が完了した後に、地下階６２（床版４６の下方の空間）において行うことができる。なお、貫通穴６０は、作業台２４が振動しているときに、アーム部材５２、５４や筐体５０が床版４６に接触しないように形成する。なお、上下方向に対して筐体５０を出し入れ可能となるように、貫通穴６０を形成し、作業台２４に筐体５０を取り付けた状態で、床版４６の上に作業台２４を設置するようにしてもよい。
【００２２】
振動発電装置２８は、作業台２４に発生しアーム部材５２、５４を介して筐体５０へ伝達された振動を電力に変換し電源ケーブル（不図示）を通じて、この電力を蓄電装置３０へ供給する。
【００２３】
振動発電装置２８は、コイルばね６４、錘６６、棒状の磁石６８、及びコイル７０によって構成された電磁誘導型の発電装置である。錘６６は、コイルばね６４によって、筐体５０の底面上に揺動可能に支持されており、この錘６６とコイルばね６４とによって、振動増幅機構７２を構成している。また、コイル７０は、筐体５０の天井面に上端部が固定されて吊り下げられており、磁石６８は、錘６６の上面に下端部が固定されて立設され、上下方向へ移動可能にコイル７０に挿入されている。
【００２４】
このような構成によって、作業台２４に発生しアーム部材５２、５４を介して筐体５０に振動が伝達されると、磁石６８が上下方向へ揺動する。これにより、コイル７０に対して磁石６８が相対移動を繰り返し、電磁誘導の原理によってコイル７０から誘導起電力である交流の電力が発生する。コイル７０から発生した交流の電力は、筐体５０内に設けられた整流回路（不図示）により直流の電力に変換された後に、電源ケーブル（不図示）を通じて蓄電装置３０へ送られる。
【００２５】
図３に示すように、蓄電装置３０及びバッテリー３２は、筐体７４内に設けられている。筐体７４は、床版４６の下面に取り付けられている。蓄電装置３０は、充電キャパシタ及び充電回路を備え、筐体５０の整流回路から送られてきた直流の電力を昇圧又は減圧して、バッテリー３２や加速度計３８に適した電圧となるように調整する。
【００２６】
図３、５に示すように、トリガー装置３４、切替スイッチ３６、加速度計３８、及び制御装置４０は、筐体７６内に設けられている。筐体７６は、上端部が作業台２４の下面に固定されて吊り下げられた鋼製のアーム部材７８の下端部と、下端部が筐体７６の上面に固定されて立設された鋼製のアーム部材８０の上端部とを、ボルト８２及びナット８４で接合することによって、作業台２４に取り付けられている。筐体７４、７６は、筐体５０の近くに配置されている。
【００２７】
筐体７６は、床版４６に形成された貫通穴８６へアーム部材７８を貫通させて設けることによって、床版４６の下面よりも下の位置に配置されている。これによって、作業台２４への筐体７６の取り付け作業（ボルト８２及びナット８４による、アーム部材７８の下端部と、アーム部材８０の上端部との接合作業）や、トリガー装置３４、切替スイッチ３６、加速度計３８、及び制御装置４０のメンテナンス作業等を、作業台２４の敷設が完了した後に、地下階６２（床版４６の下方の空間）において行うことができる。なお、貫通穴８６は、作業台２４が振動しているときに、アーム部材７８、８０や筐体７６が床版４６に接触しないように形成する。なお、上下方向に対して筐体７６を出し入れ可能となるように、貫通穴８６を形成し、作業台２４に筐体７６を取り付けた状態で、床版４６の上に作業台２４を設置するようにしてもよい。
【００２８】
加速度計３８への電力は、切替スイッチ３６を介してバッテリー３２から供給される。これによって、作業台２４に発生する振動の振動数や振幅が不十分等の理由により、加速度計３８を正常に稼動させることができるだけの電力が振動発電装置２８から得られない場合においても、予め電力を蓄えておいたバッテリー３２から加速度計３８へ、加速度計３８を正常に稼動させることができるだけの電力を供給することができる。
【００２９】
切替スイッチ３６のＯＮ／ＯＦＦの切り替えは、トリガー装置３４から切替スイッチ３６へ送られる電圧出力の有無によって行なわれる。トリガー装置３４は、先端部に錘８８が設けられ末端部が筐体７６の内壁鉛直面９０に固定された板状の弾性部材９２と、弾性部材９２の上下面に貼り付けられた圧電素子９４、９６とを備える圧電バイモルフ型の振動発電装置である。
【００３０】
トリガー装置３４では、作業台２４に発生した振動が筐体７６へ伝達されると錘８８が上下動して、弾性部材９２は、先端部が上方へ向かう曲げ変形と、先端部が下方へ向かう曲げ変形とを繰り返す。これにより、圧電素子９４、９６に歪が生じてこの圧電素子９４、９６から高電圧の電流が切替スイッチ３６へ出力される。そして、この電流の出力をトリガー信号にして切替スイッチ３６がＯＮ状態となり、バッテリー３２から加速度計３８へ電力が供給される。また、筐体７６へ振動が伝達されない（トリガー装置３４から切替スイッチ３６へ高電圧の電流が出力されない）ときには、切替スイッチ３６がＯＦＦ状態となり、バッテリー３２から加速度計３８への電力が遮断される。
【００３１】
よって、このようなトリガー装置３４を用いることによって、解体工事が休止されている時間帯も含めて加速度計３８を常に稼働させることによりバッテリー３２の電力が足りなくなってしまうことを防ぐことができる。なお、加速度計３８や制御装置４０等には、省電力タイプのものを用いるのが好ましい。
【００３２】
パトライト４２は、積込作業階２２の天井面（建物１２の２階の床版９８の下面）に取り付けられており、解体廃材１８の積み込み作業を行うバックホー２０やダンプトラック２６のオペレータ等の作業員（以下、「積込作業員」とする）は、パトライト４２の点灯又は消灯の状態を作業中に確認ことができる。また、パトライト１０２は、解体作業階１６の天井面（建物１２の屋上階の床版１０４の下面）に取り付けられており、解体作業階１６での解体作業を行うバックホー１００のオペレータ等の作業員（以下、「解体作業員」とする）は、パトライト１０２の点灯又は消灯の状態を作業中に確認ことができる。なお、パトライト４２、１０２は、床版、柱、壁等の取り付け部への取り付け及び取り外しを容易に行うことができ、解体工事の状況に応じて適宜移設する。
【００３３】
加速度計３８は、解体工事に伴って発生する振動を計測し計測データとしての信号を制御装置４０へ出力する。制御装置４０は、フィルタ（不図示）及びコンパレータ（不図示）を備えており、加速度計３８から出力された信号の内、所定の周波数帯以外の周波数帯成分をフィルタでカットし、カットされて残った信号の大きさが閾値を超えるか否かをコンパレータで判断する。そして、カットされて残った信号が閾値を超える場合には、コンパレータからパトライト４２、１０２へ信号ケーブル（不図示）を介して信号が送られてパトライト４２、１０２が点灯する。
【００３４】
すなわち、制御装置４０は、加速度計３８により計測された振動の大きさが所定値以上のときにパトライト４２、１０２を点灯して、積込作業員及び解体作業員に警告する。これによって、積込作業員及び解体作業員は、解体工事において建物１２内に大きい振動が発生したことを知り、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動を出さない作業を行うように注意することができる。
【００３５】
次に、本発明の実施形態に係る建設工事監視システムの作用と効果についてについて説明する。
【００３６】
図１、２に示すように、建物１２の解体工事において、作業台２４の上でバックホー２０が稼動したり、作業台２４の上をダンプトラック２６が走行したり、又は解体作業階１６で行われる解体作業により発生したコンクリート破砕ガラ等の解体廃材１８が作業台２４の上へ落下したりすることによって、作業台２４に振動が発生すると、この振動が筐体５０と筐体７６とへ伝達される。
【００３７】
バックホー２０の稼動時における動作としては、作業台２４の上での走行動作、作業台２４の上へ落とされた解体廃材１８の収集動作、作業台２４の上へ落とされた解体廃材１８のダンプトラック２６へ積み込み動作等が挙げられる。
【００３８】
作業台２４の振動が筐体５０へ伝達されることにより、振動発電装置２８の磁石６８は、上下方向へ揺動しコイル７０対して相対移動を繰り返す。これにより、振動発電装置２８（コイル７０）から誘導起電力である交流の電力が発生し、この電力が整流回路により直流に変換された後に、電源ケーブル（不図示）を通じて蓄電装置３０へ送られる。
【００３９】
蓄電装置３０では、整流回路から送られてきた直流の電力を昇圧又は減圧して、バッテリー３２や加速度計３８に適した電圧となるように調整した後、この調整された電力をバッテリー３２へ送る。これにより、バッテリー３２では、充電が行われる。
【００４０】
ここで、作業台２４の振動が筐体７６へ伝達されることにより、トリガー装置３４から高電圧の電流が出力されて切替スイッチ３６へ送られる。そして、この電流の出力をトリガー信号にして切替スイッチ３６がＯＮ状態となり、バッテリー３２から切替スイッチ３６を介して加速度計３８へ電力が供給される。なお、作業休憩等による、解体作業階１６での解体作業休止や積込作業階２２での積み込み作業休止などによって、作業台２４に振動が発生しないときには、トリガー装置３４から切替スイッチ３６へ電流が送られないので、切替スイッチ３６はＯＦＦ状態となり、バッテリー３２から加速度計３８への電力が遮断される。すなわち、加速度計３８の稼動が停止する。
【００４１】
加速度計３８では、解体工事に伴って発生する振動（作業台２４から筐体７６へ伝達される振動）を計測し、計測データとしての信号を制御装置４０へ出力する。
【００４２】
制御装置４０では、加速度計３８から出力された信号の内、所定の周波数帯以外の周波数帯成分をフィルタでカットし、カットされて残った信号の大きさが閾値を超えるか否かをコンパレータで判断する。そして、カットされて残った信号（以下、「評価信号」とする）が閾値を超える場合には、コンパレータからパトライト４２、１０２へ信号が送られてパトライト４２、１０２が点灯し、積込作業員及び解体作業員に警告する。
【００４３】
閾値は、解体工事において求められている工事振動の管理基準を満たすように適宜決めればよい。例えば、対象とする解体工事において、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた許容最大の大きさの振動が作業台２４に発生したときに得られる評価信号の値とする。閾値をこのようにすれば、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動を出さない作業を行うように積込作業員及び解体作業員が注意することができる。
【００４４】
よって、建設工事監視システム１４では、図１に示すように、建物１２の解体工事において、作業台２４の上でバックホー２０が稼動したり、作業台２４の上をダンプトラック２６が走行したり、又は解体作業階１６で行われる解体作業により発生したコンクリート破砕ガラ等の解体廃材１８が作業台２４の上へ落下したりすることによって、作業台２４に振動が発生し、この作業台２４に取り付けられた振動発電装置２８から、加速度計３８を稼動させるための電力を得ることができる。
【００４５】
また、建物１２の解体工事において発生する振動の振動エネルギーを発電エネルギーへ変換して振動エネルギーを消費することにより、この振動を低減することができ、さらには、この振動のエネルギーをシステム（加速度計３８）の稼動に有効利用することができる。
【００４６】
また、図３に示すように、支持部材としてのタイヤ４８によって作業台２４を支持することにより、タイヤ４８と作業台２４とによって１質点系の振動増幅機構が構成される。これにより、作業台２４を大きく振動させることができるので、作業台２４に取り付けられた振動発電装置２８から大きな電力を得ることができる。
【００４７】
また、例えば、商用電源と加速度計とを電源ケーブルでつないで、この商用電源から加速度計へ電力を供給する場合、敷設した電源ケーブルは、建設機械の走行や建設作業員の通行によって損傷したり、コネクタが引き抜けたりして、加速度計へ電力が供給されなくなることが懸念される。これに対して建設工事監視システム１４では、作業台２４に取り付けられた振動発電装置２８から加速度計３８へ電源ケーブルを通じて電力を供給するので、加速度計３８の電源を商用電源とする場合よりも、電源ケーブルの長さを短くすることが可能になり、解体工事の邪魔にならないように電源ケーブルを敷設することが可能になる。また、電源ケーブルの敷設手間や盛替手間を軽減することが可能になる。すなわち、電源ケーブルの使用を軽減することができる。
【００４８】
また、例えば、加速度計の電源を電池にした場合、電池切れの確認や電池の交換等の煩雑な作業が必要になり、そのためのコストが掛かってしまう。これに対して建設工事監視システム１４では、バッテリー３２の交換作業を行うことなく、振動発電装置２８から加速度計３８へ電力を供給し続けることができる。
【００４９】
また、解体工事に伴って発生する振動に基づく情報を、解体作業員や積込作業員などの建設作業員等へ知らせることにより、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して定められた大きさ以上の振動を出さない作業を行うように建設作業員等に留意させる。これによって、解体工事に伴って発生する振動を低減することができる。建設工事の中でも解体工事は、大きな振動が発生するものなので、建設工事監視システム１４の適用が特に有効となる。
【００５０】
また、警告手段４４により警告することによって、例えば、良好な近隣環境や作業環境等を考慮して決められた大きさ以上の振動を出さない作業を行う必要があることを、建設作業員等に明確に伝えることができる。
【００５１】
また、弾性体であるタイヤ４８によって作業台２４を支持することにより、柔らかい弾性体による防振効果（支持部材としての弾性を有するタイヤ４８と、作業台２４とにより構成される振動系において、支持部材のばね定数を小さくして振動系の固有振動数を小さくすることにより振動数比を大きくし、振動系の振動伝達率を小さくする）が得られるので、作業台２４に発生し、作業台２４が設置された床版４６を介して建物１２の周辺地域へ伝達される振動を低減することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【００５３】
なお、本発明の実施形態では、作業台２４を鉄板により構成した例を示したが、作業台の上で建設機械を稼動させることができ、この稼動によって作業台に振動が発生するものであればよい。例えば、鉄骨組の仮設構台や、複数並べられた角材等によって作業台を構成してもよい。
【００５４】
また、本発明の実施形態では、支持部材をタイヤ４８とした例を示したが、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、弾性を有するゴムシート１０６やウレタンシート１０８を支持部材としてもよい。支持部材をゴムシート１０６やウレタンシート１０８とした場合においても、支持部材をタイヤ４８とした場合と同様に、ゴムシート１０６やウレタンシート１０８と、作業台２４とによって１質点系の振動増幅機構が構成されるので、作業台２４を大きく振動させることができる。また、弾性体による防振効果を得ることができる。
【００５５】
弾性体による防振効果を期待しないのであれば、例えば、図６（ｃ）に示すように、敷き並べられた、破砕ガラ１１０、石、砂利等を支持部材としてもよい。この場合においても、破砕ガラ１１０と作業台２４とによって１質点系の振動増幅機構を構成することができるが、大きな振動増幅効果は、支持部材を弾性体とした方が期待できる。
【００５６】
また、本発明の実施形態では、振動発電装置２８を電磁誘導型の発電装置とした例を示したが、振動発電装置は、振動を電力に変換できるものであればよい。例えば、静電誘導型，圧電型等の振動発電装置としてもよい。
【００５７】
また、本発明の実施形態では、振動発電装置２８（筐体５０）を作業台２４の下面に取り付けた例を示したが、振動発電装置２８（筐体５０）は、作業台２４に発生した振動が伝達されれば、作業台２４のどこに取り付けてもよい。
【００５８】
また、本発明の実施形態では、建設工事監視システム１４がバッテリー３２を備えている例を示したが、加速度計３８を稼動させることができる十分な電力を振動発電装置２８から得ることができれば、バッテリー３２を備えなくてもよい。この場合、トリガー装置３４及び切替スイッチ３６は不要となる。
【００５９】
また、本発明の実施形態では、計測装置を加速度計３８とした例を示したが、計測対象を音として、図７の立面図に示す建設工事監視システム１３４のように、計測装置を、解体工事に伴って発生する音を計測する騒音計１１２としてもよい。この場合、情報提供手段としての警告手段は、騒音計１１２により計測された音に基づく情報を知らせる。すなわち、情報提供手段としての警告手段は、騒音計１１２により計測された音の大きさが所定値以上のときに警告する。
【００６０】
具体的には、騒音計１１２から出力された信号の内、所定の周波数帯以外の周波数帯成分を制御装置４０のフィルタでカットし、カットされて残った信号の大きさが閾値を超えるか否かの判断を制御装置４０のコンパレータが行う。そして、カットされて残った信号が閾値を超える場合には、コンパレータからパトライト４２、１０２へ信号ケーブル（不図示）を介して信号が送られてパトライト４２、１０２が点灯する。また、この場合、トリガー装置は、音の有無を検知可能なものにする。例えば、トリガー装置を圧電マイクロフォン１１４としてもよい。
【００６１】
また、本発明の実施形態では、計測装置としての加速度計３８（筐体５０）を作業台２４に取り付けた例を示したが、計測装置は、振動や音を評価するのに適した位置に設置すればよく、必ずしも作業台２４に取り付けなくてもよい。例えば、解体作業階１６又は積込作業階２２の天井下面、壁面、床版上面や、建物１２が配置された解体現場の敷地と、周辺地域との敷地境界付近等に設置してもよい。
【００６２】
また、本発明の実施形態では、圧電素子９４、９６を備え、圧電効果により電力を発生させる振動発電装置によりトリガー装置３４を構成した例を示したが、トリガー装置は、振動を検知して出力信号を送ることができるものであればよい。例えば、振動発電装置２８と同じ構成のものでもよい。また、先に述べたように、解体工事に伴って発生する音を計測装置により計測する場合には、トリガー装置は、圧電マイクロフォン１１４等の音の有無を検知可能なものにする。圧電型の振動発電装置は、高い電圧を出力させることができるので、トリガー装置として適している。
【００６３】
また、トリガー装置は、加速度計３８や騒音計１１２等の計測装置が計測すべきときに、この計測すべき振動や音が検知できれば、どの位置に配置してもよい。
【００６４】
また、本発明の実施形態では、床版４６の上に設置された作業台２４の下方に振動発電装置２８（筐体５０）を配置した例を示したが、地盤の上に設置された作業台２４の下方に振動発電装置２８（筐体５０）を配置する場合には、例えば、図８に示すように、地盤１４４を掘削して凹部１１６を形成し、凹部１１６に枡１１８を設けて、作業台２４の振動が伝達された筐体５０が枡１１８に接触しないように、作業台２４の下面に筐体５０を取り付ければよい。すなわち、筐体５０に生じる振動を阻害しないように、筐体５０を配置する。
【００６５】
図８では、作業台２４に形成された貫通穴１２０に配置され、下面に筐体５０が取り付けられた鋼製の板部材１２２が、作業台２４の一部を構成している。板部材１２２は、貫通穴１２０の外縁部に設けられた爪部材１２４の上に載置することにより貫通穴１２０に配置され、貫通穴１２０の外縁部と一体となるように、ボルト等によって爪部材１２４に取り外し可能に固定されている。よって、図８では、作業台２４を地盤１４４の上に設置した後に、筐体５０の作業台２４への取り付け及び取り外しができる。
【００６６】
また、本発明の実施形態では、パトライト４２、１０２の点灯により、積込作業員及び解体作業員に警告する例を示したが、音、振動、映像等を用いた方法によって、積込作業員及び解体作業員に警告してもよい。
【００６７】
また、本発明の実施形態では、情報提供手段を警告手段４４とした例を示したが、警告手段４４は、加速度計３８や騒音計１１２等の計測装置により計測された振動又は音の大きさが所定値以上のときに警告するものであればよい。例えば、以下の（ａ）〜（ｅ）のようにしてもよい。また、情報提供手段は、加速度計３８や騒音計１１２等の計測装置により計測された振動又は音に基づく情報を知らせるものであればよい。例えば、以下の（ｆ）〜（ｊ）のようにしてもよい。
【００６８】
（ａ）解体作業階１６や積込作業階２２等の建設作業空間（以下、「建設作業空間」とする）内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、警告音を鳴らす。
【００６９】
（ｂ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、警告用の音声や音楽を流す。
【００７０】
（ｃ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置した警告灯を点灯させて警告する。
【００７１】
（ｄ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置したモニターに、警告用のメッセージを表示する。
【００７２】
（ｅ）建設機械のオペレータ等の建設作業員の装着したベストやヘルメットを振動させて警告する。
【００７３】
（ｆ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、計測装置により計測した振動や音のレベルの大きさに応じて数種の音から１つを選択して鳴らす。
【００７４】
（ｇ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、計測装置により計測した振動や音のレベルの数値を音声で伝える。
【００７５】
（ｈ）建設作業空間内に配置したスピーカーや、建設機械のオペレータ等の建設作業員が装着しているイヤホンから、計測装置により計測した振動や音のレベルの大きさに応じて数種の音声や音楽から１つを選択して流す。
【００７６】
（ｉ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置した数種の（点灯色の異なる）警告灯から、計測装置により計測した振動や音のレベルの大きさに応じて１つを選択し点灯させる。
【００７７】
（ｊ）建設作業空間内や建設機械の運転席に配置したモニターに、計測装置により計測した振動や音のレベルの数値を表示したり、振動や音のレベルの大きさに応じて数種の画面（例えば、メッセージ、○×△等のマーク、色など）から１つを選択して表示したりする。
【００７８】
また、本発明の実施形態では、パトライト４２、１０２の点灯により、積込作業員及び解体作業員に警告する例を示したが、情報提供手段により知らされる情報を警告以外（例えば、建設機械の稼動を自動的に停止する、建設機械のエンジンの回転数を自動的に落とす等）に利用してもよい。
【００７９】
また、本発明の実施形態では、建物１２の解体工事を建設工事の一例とし、この解体工事に対して建設工事監視システム１４を適用した例を示したが、新築工事や改修工事に適用してもよい。また、作業台２４は、これらのさまざまな工事において、さまざまな場所に設置することができる。
【００８０】
例えば、解体工事においては、本発明の実施形態で示した積込作業階２２の床版４６上の他に、解体作業階の床版上、解体建物周囲の地盤上に作業台２４を設置してもよい。建物の１階部分を解体する際や、低い建物を解体する際には、解体する建物周囲の地盤上に作業台２４を設置し、この上で解体作業を行う建設機械を稼動させることが考えられる。
【００８１】
また、例えば、新築工事においては、施工が完了した階の床版上、施工中の建物周囲の地盤上、作業ヤードの地盤上に作業台２４を設置してもよい。施工中の建物内で資材の搬送作業を行う際には、施工が完了した階の床版上に作業台２４を設置し、この作業台２４の上に、資材の搬送作業を行うトラック等の搬送車を走行させることが考えられる。また、施工中の建物外で資材の搬送作業を行う際には、施工中の建物周囲の地盤上に作業台２４を設置し、この作業台２４の上に、資材の搬送作業を行うトラック等の搬送車を走行させることが考えられる。また、バックホーによる開削工事、法面工事、土砂積み込み工事等や、杭打ち機による杭打ち工事を行う際には、作業ヤードの地盤上に作業台２４を設置し、この作業台２４の上で、バックホーや杭打ち機を稼動させることが考えられる。
【００８２】
また、本発明の実施形態では、制御装置４０のコンパレータからパトライト４２、１０２へ信号ケーブル（不図示）を介して信号を送る例を示したが、図９の建設工事監視システム１４６に示すように、無線によって、制御装置４０のコンパレータからパトライト１３２へ信号を送るようにしてもよい。図９では、制御装置４０のコンパレータから信号ケーブル１３０を介して無線送信機１２６へ送られた信号が、無線送信機１２６から、バックホー２０、１００に搭載された無線受信機１２８へ無線で送られることにより、バックホー２０、１００に搭載されたパトライト１３２が点灯する。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００８４】
(実施例）
【００８５】
本実施例では、実物実験により検証した、本発明の実施形態の建設工事管理システム１４を構成する作業台２４の効果について説明する。実験は、地盤上に設置した作業台２４としての敷鉄板の上に１２ｔｏｎのバックホー(以下、「実験用バックホー」とする）を稼動させ、このときに敷鉄板から水平方向へ１０ｍ離れた地点（以下、「計測地点」とする）に発生した振動を加速度計で計測して行った。
【００８６】
図１０（ａ）、（ｂ）の値１３６、１３８は、敷鉄板上でバックホーを走行させたときに、計測地点に設置された加速度計で計測した振動の値である。横軸に計測時間が示され、縦軸に計測時間に対する加速度が示されている。図１０（ａ）の実験では、支持部材を介さずに地盤上に敷鉄板が直接載置されており、図１０（ｂ）の実験では、地盤上に設置されたタイヤに敷鉄板が支持されている。
【００８７】
図１１（ａ）、（ｂ）の値１４０、１４２は、敷鉄板上でバックホーのアームを旋回させたときに、計測地点に設置された加速度計で計測した振動の値である。横軸に計測時間が示され、縦軸に計測時間に対する加速度が示されている。図１１（ａ）の実験では、支持部材を介さずに地盤上に敷鉄板が直接載置されており、図１１（ｂ）の実験では、地盤上に設置されたタイヤに敷鉄板が支持されている。
【００８８】
図１０（ａ）、（ｂ）、及び図１１（ａ）、（ｂ）から、バックホーの走行時及びバックホーのアーム旋回時共に、地盤上に設置されたタイヤに敷鉄板が支持されている方が、振動加速度が低減されていることがわかる。すなわち、弾性体であるタイヤによって作業台２４を支持することにより防振効果が得られ、作業台２４に発生し、作業台２４が設置された地盤を介して敷鉄板の周辺へ伝達される振動を低減することができることがわかる。
【符号の説明】
【００８９】
１４、１３４ 建設工事監視システム
２０ バックホー（建設機械）
２４ 作業台
２６ ダンプトラック（建設機械）
２８ 振動発電装置
３８ 加速度計（計測装置）
４４ 警告手段（情報提供手段）
４８ タイヤ（支持部材）
１０６ ゴムシート（支持部材）
１０８ ウレタンシート（支持部材）
１１０ 破砕ガラ（支持部材）
１１２ 騒音計（計測装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に支持され、建設工事を行う建設機械が稼働する作業台と、
前記建設工事に伴って発生する振動又は音を計測する計測装置と、
前記作業台に取り付けられ、前記作業台に生じる振動を電力に変換し電源ケーブルを通じて該電力を前記計測装置へ供給する振動発電装置と、
前記計測装置により計測された振動又は音に基づく情報を知らせる情報提供手段と、
を有する建設工事監視システム。
【請求項２】
前記情報提供手段は、前記計測装置により計測された振動又は音の大きさが所定値以上のときに警告する警告手段である請求項１に記載の建設工事監視システム。
【請求項３】
前記支持部材は、弾性体である請求項１又は２に記載の建設工事監視システム。
【請求項１】
支持部材に支持され、建設工事を行う建設機械が稼働する作業台と、
前記建設工事に伴って発生する振動又は音を計測する計測装置と、
前記作業台に取り付けられ、前記作業台に生じる振動を電力に変換し電源ケーブルを通じて該電力を前記計測装置へ供給する振動発電装置と、
前記計測装置により計測された振動又は音に基づく情報を知らせる情報提供手段と、
を有する建設工事監視システム。
【請求項２】
前記情報提供手段は、前記計測装置により計測された振動又は音の大きさが所定値以上のときに警告する警告手段である請求項１に記載の建設工事監視システム。
【請求項３】
前記支持部材は、弾性体である請求項１又は２に記載の建設工事監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８３５１８（Ｐ２０１３−８３５１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２９２７（Ｐ２０１１−２２２９２７）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パトライト
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パトライト
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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