図面 (/)

技術 搬送装置、位置特定システム及び構造物の解体方法

出願人 株式会社フジタ
発明者 藤沼智洋塚本康誉
出願日 2019年3月29日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-066922
公開日 2020年10月8日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-165208
状態 未査定
技術分野 既存建築物への作業 現場における建築要素の搬送及び組立作業
主要キーワード 解体システム 最下階層 構造物外 破砕場 レーザーセンサー 眺めた図 キャタピラー 接触センサー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (13)

課題

構造物の下方に配置される装置の位置を特定することができる位置特定システムを提供すること。また、構造物の下方に配置される装置の位置を特定しながら、構造物の解体を効率良く行う解体方法を提供すること。

解決手段

位置特定システムは、構造物の第1面側に配置される第1装置の第1位置情報を検出する第1位置検出手段と、構造物の第2面側に配置される第2装置の第2位置情報を検出する第2位置検出手段と、第1位置情報に基づき、第1装置を構造物の第2面側に配置したと仮定した場合における第3位置情報を生成する第1処理手段と、第2位置情報及び第3位置情報に基づき、構造物の第2面側に配置されたと仮定した場合における第1装置と第2装置との相対距離を算出する第2処理手段を含む。

概要

背景

構造物解体においては、圧砕機等の、いわゆる重機による解体が一般的である。すなわち、構造物の天井、床、壁、柱、梁を問わず、重機を用いて一気破砕する解体方法である。構造物にはコンクリート鉄筋が含まれるが、重機を用いて一気に破砕することで、これらの材質を区別することなく、構造物を解体することができる。特に、複数の階層を持つ構造物の場合、解体は上層階から行われ、その破砕物下層階に落下させることが一般的である。しかしながら、破砕に伴って生じる粉塵や破砕物の落下に伴う安全性が問題となっていた。

一方、トンネル橋梁解体工事において、破砕物の落下による粉塵の発生の防止及び安全を確保するため、台車昇降テーブルで解体する構造物を下方から支持しつつ、解体後の破砕物をそのまま台車で搬出する方法が提案されている(特許文献1)。

概要

構造物の下方に配置される装置の位置を特定することができる位置特定システムを提供すること。また、構造物の下方に配置される装置の位置を特定しながら、構造物の解体を効率良く行う解体方法を提供すること。位置特定システムは、構造物の第1面側に配置される第1装置の第1位置情報を検出する第1位置検出手段と、構造物の第2面側に配置される第2装置の第2位置情報を検出する第2位置検出手段と、第1位置情報に基づき、第1装置を構造物の第2面側に配置したと仮定した場合における第3位置情報を生成する第1処理手段と、第2位置情報及び第3位置情報に基づき、構造物の第2面側に配置されたと仮定した場合における第1装置と第2装置との相対距離を算出する第2処理手段を含む。

目的

本発明は、構造物の下方に配置される装置の位置を特定することができる位置特定システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

構造物の第1面側に配置される第1装置の第1位置情報を検出する第1位置検出手段と、前記構造物の第2面側に配置される第2装置の第2位置情報を検出する第2位置検出手段と、前記第1位置情報に基づき、前記第1装置を前記構造物の前記第2面側に配置したと仮定した場合における第3位置情報を生成する第1処理手段と、前記第2位置情報及び前記第3位置情報に基づき、前記構造物の前記第2面側に配置されたと仮定した場合における前記第1装置と前記第2装置との相対距離を算出する第2処理手段を含む位置特定システム

請求項2

前記第1位置検出手段は、前記第1装置に設けられ、前記第2位置検出手段は、前記第2装置に設けられる、請求項1に記載の位置特定システム。

請求項3

前記第1位置検出手段及び前記第2位置検出手段の各々は、GPS信号受信器を含む、請求項1又は請求項2に記載の位置特定システム。

請求項4

前記第1位置情報は、前記第1装置の位置及び方向が含まれる、請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の位置特定システム。

請求項5

前記第1位置情報は、前記第1装置と前記構造物の前記第1面との距離が含まれる、請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の位置特定システム。

請求項6

さらに、前記第2装置に設けられた移動手段を制御する制御手段を含み、前記制御手段は、前記相対距離が小さくなるように前記移動手段を制御する、請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の位置特定システム。

請求項7

さらに、前記第2装置に設けられた光照射手段又は投影手段によって、前記第3位置情報に基づく位置又は領域が視覚化される請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の位置特定システム。

請求項8

さらに、前記第2装置に設けられた撮像手段によって撮像された画像又は映像を表示する表示手段を含み、前記画像又は映像内に前記第3位置情報に対応する位置が含まれる場合に、前記画像又は映像内に前記位置を表示する、請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の位置特定システム。

請求項9

請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の位置特定システムを有し、前記第1装置は、昇降可能なバケットを含む、構造物の解体システム

請求項10

前記バケットに少なくとも一つの接触センサーが設けられている、請求項9に記載の構造物の解体システム。

請求項11

前記バケットの開口部に緩衝材が設けられている、請求項9又は請求項10に記載の構造物の解体システム。

請求項12

前記第1装置は、移動手段を有する、請求項9乃至請求項11のいずれか一に記載の構造物の解体システム。

請求項13

前記第2装置は、前記構造物を破砕することができる破砕機又は圧砕機を含む請求項9乃至請求項12のいずれか一に記載の構造物の解体システム。

請求項14

前記第2装置は、アームを有する解体装置である請求項9乃至請求項12に記載のいずれか一に記載の構造物の解体システム。

請求項15

構造物に含まれる構造物の第1面側に配置された第1装置が有する第1位置検出手段によって第1位置情報を検出し、前記構造物の第2面側に配置された第2装置が有する第2位置検出手段によって第2位置情報を検出し、前記第1位置情報に基づき、前記第1装置が前記構造物の前記第2面側に配置されたと仮定した場合における第3位置情報を生成し、前記第2位置情報及び前記第3位置情報に基づき、前記構造物の前記第2面側に配置されたと仮定した場合における前記第1装置と前記第2装置との相対距離を算出し、前記相対距離が小さくなるように、前記第1装置及び前記第2装置の少なくとも一つを移動し、前記第2装置が有する光照射手段又は投影手段によって前記第3位置情報に基づく位置又は領域を視覚化し、前記第2装置が、前記視覚化された前記位置又は領域の構造物を破砕し、前記第1装置に設けられたバケットが前記破砕物を収容する構造物の解体方法

請求項16

本体と、前記本体に設けられた移動手段と、前記本体に設けられた昇降手段と、前記昇降手段に設けられたバケットと、前記本体又は前記バケットに設けられ、構造物に設置された受信ユニットに信号を送信する送信ユニットを含む第1位置検出手段を含む搬送装置

請求項17

前記第1位置検出手段は、さらにGPS信号受信器を含む、請求項16に記載の搬送装置。

請求項18

前記第1位置検出手段によって取得される第1位置情報は、前記搬送装置の位置及び方向を含む、請求項16又は請求項17のいずれか一に記載の搬送装置。

請求項19

前記第1位置情報は、さらに前記搬送装置と前記構造物の前記第1面との距離を含む、請求項18のいずれか一に記載の搬送装置。

請求項20

前記バケットに少なくとも一つの接触センサーが設けられている、請求項16乃至請求項19のいずれか一に記載の搬送装置。

請求項21

前記バケットの開口部に緩衝材が設けられている、請求項16乃至請求項20のいずれか一に記載の搬送装置。

技術分野

0001

本発明は、装置間の位置を特定する位置特定システム及びそれを用いた構造物解体方法に関する。また、位置特定システムで用いる搬送装置に関する。

背景技術

0002

構造物の解体においては、圧砕機等の、いわゆる重機による解体が一般的である。すなわち、構造物の天井、床、壁、柱、梁を問わず、重機を用いて一気破砕する解体方法である。構造物にはコンクリート鉄筋が含まれるが、重機を用いて一気に破砕することで、これらの材質を区別することなく、構造物を解体することができる。特に、複数の階層を持つ構造物の場合、解体は上層階から行われ、その破砕物下層階に落下させることが一般的である。しかしながら、破砕に伴って生じる粉塵や破砕物の落下に伴う安全性が問題となっていた。

0003

一方、トンネル橋梁解体工事において、破砕物の落下による粉塵の発生の防止及び安全を確保するため、台車昇降テーブルで解体する構造物を下方から支持しつつ、解体後の破砕物をそのまま台車で搬出する方法が提案されている(特許文献1)。

先行技術

0004

特許第3023415号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、構造物が高層の場合、下方から解体しようとすると構造物の端部や開口部から行わざるを得ず、構造物の外周に重機が作業する仮設スペース増設することが困難な場合もある。床面積が大きな中低層構造物の場合も、外周もしくはエレベーター等の床開口からしか解体が出来ないことから作業効率が悪いという課題があった。また、構造物の上方から解体しようとすると、構造物の下方に配置される台車の位置が確認できず、破砕物および粉塵を台車によって回収出来ないという課題があった。

0006

本発明は、構造物の下方に配置される装置の位置を特定することができる位置特定システムを提供することを課題の一つとする。また、構造物の下方に配置される装置の位置を特定しながら、構造物の解体を効率良く行う解体方法を提供することを課題の一つとする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一実施形態に係る位置特定システムは、構造物の第1面側に配置される第1装置の第1位置情報を検出する第1位置検出手段と、構造物の第2面側に配置される第2装置の第2位置情報を検出する第2位置検出手段と、第1位置情報に基づき、第1装置を構造物の第2面側に配置したと仮定した場合における第3位置情報を生成する第1処理手段と、第2位置情報及び第3位置情報に基づき、構造物の第2面側に配置されたと仮定した場合における第1装置と第2装置との相対距離を算出する第2処理手段を含む。

0008

第1位置検出手段は、第1装置に設けられ、第2位置検出手段は、第2装置に設けられてもよい。

0009

第1位置検出手段及び第2位置検出手段の各々は、GPS信号受信器を含んでいてもよい。

0010

第1位置情報は、第1装置の位置及び方向が含まれていてもよい。

0011

第1位置情報は、第1装置と構造物の第1面との距離が含まれていてもよい。

0012

さらに、第2装置に設けられた移動手段を制御する制御手段を含み、制御手段は、相対距離が小さくなるように前記移動手段を制御してもよい。

0013

さらに、第2装置に設けられた光照射手段又は投影手段によって、第3位置情報に基づく位置又は領域が視覚化されていてもよい。

0014

さらに、第2装置に設けられる撮像手段によって撮像された画像又は映像を表示する表示手段を含み、画像又は映像内に第3位置情報に対応する位置が含まれる場合に、画像又は映像内に位置を表示してもよい。

0015

また、本発明の一実施形態に係る構造物の解体システムは、位置特定システムを有し、第1装置は、昇降可能なバケットを含んでいてもよい。

0016

バケットに少なくとも一つの接触センサーが設けられていてもよい。

0017

バケットの開口部に緩衝材が設けられていてもよい。

0018

第1装置は移動手段を有していてもよい。

0019

第2装置は、構造物を破砕することができる破砕機又は圧砕機を含んでいてもよい。

0020

第2装置は、アームを有する解体装置であってもよい。

0021

本発明の一実施形態に係る構造物の解体方法は、構造物に含まれる構造物の第1面側に配置された第1装置が有する第1位置検出手段によって第1位置情報を検出し、構造物の第2面側に配置された第2装置が有する第2位置検出手段によって第2位置情報を検出し、第1位置情報に基づき、第1装置が構造物の第2面側に配置されたと仮定した場合における第3位置情報を生成し、第2位置情報及び前記第3位置情報に基づき、構造物の第2面側に配置されたと仮定した場合における第1装置と前記第2装置との相対距離を算出し、相対距離が小さくなるように、第1装置及び第2装置の少なくとも一つを移動し、第2装置が有する光照射手段又は投影手段によって第3位置情報に基づく位置又は領域を視覚化し、第2装置が視覚化された位置又は領域の構造物を破砕し、第1装置に設けられたバケットが破砕物を収容する。

0022

本発明の一実施形態に係る移動装置は、昇降手段を有し、構造物の第1面側から構造物を破砕した場合に構造物の第2面側で破砕物を収容するバケットと、第2面側でバケットの位置又は領域を特定するために必要な情報を取得する第1位置検出手段を含む。

発明の効果

0023

本発明によれば、第2装置から第1装置を視覚的に確認できない場合であっても、第1装置の位置を把握することができる。

図面の簡単な説明

0024

本発明の一実施形態に係る位置特定システムの構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システムの概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。
本発明の一実施形態に係る位置特定システム用いた構造物の解体方法の概略図である。

実施例

0025

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書に記載する実施形態はあくまで一例示にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含まれる。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状はあくまで一例示であって、本発明の解釈を限定するものではない。

0026

<第1実施形態>
本発明の一実施形態は、第1位置検出手段、第2位置検出手段、第1処理手段、及び第2処理手段を含む位置特定システムである。

0027

図1に示すブロック図を用いて、本発明の一実施形態に係る位置特定システムの構成について説明する。

0028

図1に示す位置特定システムは、第1装置10、第2装置20、及び演算装置30を含む。第1装置10は、破砕した構造物(破砕物)を運搬する搬送装置であり、第1位置検出手段11A、破砕物収容手段11B、及び移動手段11Cを含む。すなわち、第1装置10は、破砕物を破砕物収容手段11Bに収容し、移動手段11Cを用いて破砕物を外部に運搬する。第2装置20は、構造物を破砕する装置であり、第2位置検出手段21A、構造物破砕手段21B、及びマーキング手段21Cを含む。すなわち、第2装置20は、構造物破砕手段21Bを用いて構造物を破砕する。演算装置30は、情報処理を行う装置であり、第1処理手段31A及び第2処理手段31Bを含む。

0029

第1位置検出手段11A及び第2位置検出手段21Aの各々は、第1装置10の位置(第1位置)及び第2装置20の位置(第2位置)を検出する。また、第1位置に関する情報(第1位置情報)及び第2位置に関する情報(第2位置情報)は、演算装置30に送信され、第1処理手段31A及び第2処理手段31Bによって処理される。

0030

第1処理手段31Aは、第1位置情報に基づき、第1装置10を構造物の第1装置10が配置される側(第1面側)と反対側(第2面側)に配置(第3位置)したと仮定した場合における第3位置情報に変換する処理を行う。また、第2処理手段31Bは、第2位置情報及び第3位置情報に基づき、第2位置と第3位置との相対距離を算出する処理を行う。第3位置情報及び相対距離の情報は第2装置20に送信され、これらの情報を基に、マーキング手段21Cを用いて、第2装置20から第3位置を視覚的に確認できるようにする。

0031

したがって、本発明の一実施形態に係る位置特定システムによれば、第1装置10と第2装置20とが構造物によって隔離され、第2装置20から第1装置10を視覚的に確認できない場合であっても、第2装置20から第3位置を視覚的に確認できるため、第3位置から第1装置の位置を把握することが可能である。

0032

次に、図2(A)〜図2(C)を用いて、本発明の一実施形態に係る位置特定システムを具体的に説明する。

0033

図2(A)に示す位置特定システムは、構造物500Aの上に第1装置10が配置され、構造物500Bの上に第2装置20が配置されている。言い換えると、構造物500Bの第1面510側に第1装置10が配置され、構造物500Bの第2面520側に第2装置が配置されている。構造物500A及び構造物500Bは構造物の一部であり、構造物500Bは構造物500Aの上方に位置する。但し、500A及び500Bは、必ずしも構造物の位置の上下関係を限定するものではない。また、本明細書において、構造物を特に区別する必要がない場合は構造物500として記載する。さらに、符号を省略し、単に構造物として記載する場合もある。

0034

構造物500は、複数の階層を有する家屋アパート又はビルなど、若しくはそれらの床、天井又は壁であり、構造物500は、例えば、鉄筋コンクリート(Reinforced Concrete:RC)や鉄筋鉄骨コンクリート(Steel Reinforced Concrete:SRC)などで構成されている。

0035

第1装置10は、構造物500を破砕した後の破砕物を運び出す搬送装置であり、例えば、台車やトラックなどである。第1装置10は、第1位置検出手段100、バケット110、昇降手段120、及び移動手段130を含む。昇降手段120及び移動手段130は、本体15に設けられる。また、昇降手段120及び移動手段130の制御機構が本体15に設けられていてもよい。バケット110は、破砕物を収容するために設けられる。また、バケット110は、昇降手段120により上下方向に移動することができ、構造物500Bの第1面510と接触することができる。図2(A)では、第1装置10の昇降手段120としてパンタグラフ式昇降機を示したが、これに限られない。昇降手段120は、バケット110を上下方向に移動することができるものであればよい。移動手段130は、破砕物を収容したバケット110の重量に耐えつつ、破砕物を構造物500の外部に運び出すために移動できるものであり、例えば、車輪キャタピラーなどを含む。

0036

第2装置20は、構造物500を破砕する解体装置であり、例えば、破砕機や圧砕機などである。第2装置20は、第2位置検出手段200、移動手段210、アーム220及び光照射手段230を含む。移動手段210は、移動手段130と同様のものを利用することができる。アーム220は、その一端に構造物500を破砕するためのアタッチメント具備し、第2装置20は、アーム220を操作することで構造物500を破砕することができる。アーム220のアタッチメントとしては、大割圧砕、小割圧砕、ハンマーブレーカーカッターフォークなど、鉄骨や鉄筋等を切断し、また、コンクリートを破砕できるものである。光照射手段230は、構造物500Bの第2面520の上にマーカーとなる光を照射することができるものであればよく、例えば、LED光レーザーなどである。光照射手段230としては、指向性があるものが好ましく、特に、レーザーが好ましい。

0037

第1位置検出手段100及び第2位置検出手段200の各々は、少なくとも第1装置10及び第2装置20の位置を検出することができ、例えば、GPS信号受信器を含む。また、第1位置検出手段100及び第2位置検出手段200の各々は、第1装置10及び第2装置20の方向を検出することができ、例えば、ジャイロセンサーを含む。さらに、第1位置検出手段100は、構造物500Bまでの高さを測定してもよく、例えば、光電センサー又はレーザーセンサーを含んでいてもよい。なお、構造物500Bまでの高さにおいては、第1装置10の昇降手段120の伸びた長さから換算した数値を高さとして用いることもできる。

0038

第1位置検出手段100は、第1装置10の位置、方向、又は構造物500Bまでの高さを含む第1位置情報を取得する。一方、第2位置検出手段200は、第2装置20の位置又は方向を含む第2位置情報を取得する。なお、第1位置検出手段100及び第2位置検出手段200の各々は、アンテナなどの送信器を含み、後述する演算装置30に第1位置情報及び第2位置情報を送信できることが好ましい。

0039

第1装置10及び第2装置20は構造物500に覆われていて、第1位置検出手段100及び第2位置検出手段200がGPS信号を受信できない場合もある。その場合、構造物500に受信ユニットを設置し、第1位置検出手段100及び第2位置検出手段200からの信号を受信して位置を検出することもできる。そのため、第1位置検出手段100及び第2位置検出手段200は、受信ユニットへ信号を送信するための送信ユニットが含まれていることが好ましい。また、信号は、超音波信号が好ましい。第1位置検出手段100又は第2位置検出手段200の送信ユニットによって送信された超音波信号を受信ユニットが受信し、方向及び距離を計算して第1装置10及び第2装置20の位置を特定する。さらに、信号は、赤外線信号を含むこともできる。1個の受信ユニットの場合、第1位置検出手段100又は第2位置検出手段200のいずれかからの信号であるかを識別するために、赤外線信号を用いることができる。

0040

図2(B)は、本実施形態に係る位置特定システムの一部である演算装置30を示す。演算装置30は、第1位置情報から第3位置情報を生成する第1処理手段300、並びに第2位置情報及び第3位置情報から相対距離を算出する第2処理手段310を含む装置であり、例えば、コンピュータである。演算装置30は、メモリなどの記憶部、アンテナなどの通信部を含むことができる。例えば、記憶部に、第1位置情報、第2位置情報、及び第3位置情報を保管し、通信部の受信器を介して、第1位置情報及び第2位置情報を受信することができる。

0041

第1処理手段300では、第1装置10の第1位置検出手段100が取得した第1位置情報に基づき、第1装置10を構造物500Bの第2面520に配置したと仮定した場合における第3位置情報を生成する。すなわち、第1処理手段300は、第1位置情報を第3位置情報に変換する。第3位置情報は、第1装置10の第1位置を第2面520上に反映した第3位置の情報を含む。

0042

第2処理手段310では、第2位置情報と第3位置情報とから、第2装置20の位置と第3位置との相対距離を算出する。相対距離が小さくなるように第2装置20を移動させれば、第2装置20を第3位置に近づけることができ、第1装置10のバケット110の上で構造物500を破砕することができるようになる。なお、第1装置10を移動させて相対距離を小さくすることもできる。

0043

演算装置30は、第1装置10に搭載されてもよく、第2装置20に搭載されてもよい。また、演算装置30は、第1装置10及び第2装置20以外に設けることもできる。

0044

図2(C)は、構造物500Bを上面から眺めた図である。図2(C)には、第2装置20以外に、第3位置情報に含まれる第3位置600及びバケット110を第2面520に投影した投影領域610が示されている。図2(C)では、バケット110の開口部の形状は矩形であるから、バケット110の投影領域610が矩形として示されている。なお、バケット110の開口部の形状は矩形に限られず、多角形円形又は楕円形であってもよい。

0045

第3位置600は、第2装置20の光照射手段230によって光が照射されており、作業者は、第3位置600を視認することが可能である。すなわち、光照射手段230によって第3位置600がマーキングされている。一方、バケット110の投影領域610は、直接的には視認することができないが、予めバケット110の大きさを把握しておけば第3位置600に基づいてバケット110の投影領域610を特定することは可能である。なお、バケット110の投影領域610を視認する方法については後述で説明する。

0046

本実施形態によれば、構造物500に隠れて第1装置10の位置が直接確認することができない場合であっても、構造物500の第2面に照射された第3位置600を目印として第1装置10の位置を把握することができる。また、第3位置600から第1装置10のバケット110の位置を特定し、バケット110上に位置する構造物500を狙って破砕することが可能である。

0047

次に、図3を用いて、第1装置の変形例について説明する。

0048

図3(A)に示す第1装置11は、バケット110の開口部に接触センサー140が設けられている。接触センサー140は、例えば、圧力センサーであり、構造物500Bの第1面510と接触した時の圧力の変化を検知する。接触センサー140が圧力センサーである場合、バケット110を上昇させ、バケット110と構造物500Bとが接触すると、圧力センサーに圧力が加わり、圧力センサーが反応する。したがって、圧力センサーが反応したことをもって、バケット110の上昇を停止させることができる。圧力センサーを例に説明したが、他の接触センサーでも同様である。さらに、接触センサー140によりバケット110の上昇を停止することができることで、バケット110の過剰な上昇(構造物500Bと接触した後もバケット110が構造物500Bを押し続ける状態)も抑制することができる。そのため、バケット110、昇降手段120、及び移動手段130に過剰な負荷がかかることを防止することができる。なお、図3(A)では、接触センサー140を2個設けた例を示したが、接触センサー140の数は1個でもよく、3個以上であってもよい。複数の接触センサー140を設ける場合、各接触センサー140の反応の有無によりバケット110の傾きを検出することができる。そのため、バケット110の傾きを補正する場合には、バケット110の開口部に複数の接触センサー140を設けることが好ましい。

0049

図3(B)に示す第1装置12は、バケット110の開口部に緩衝材150が設けられている。緩衝材150を設けることにより、バケット110が構造物500Bに接触することによって発生する損傷を防止することができる。さらに、バケット110内の密閉性を高めることができるため、構造物500Bの破砕において、粉塵が飛散することも防止することができる。緩衝材150としては、例えば、シリコン合成樹脂ウレタン又はゴムを用いることができるが、ある程度の強度及び耐久性を必要とするため、ゴムが好ましい。

0050

本実施形態の変形例によれば、第1装置のバケット110が構造物500Bの第1面510に接触して密閉されているため、構造物500の破砕に伴う粉塵の飛散及び破砕物の落下においても飛散する粉塵や瓦礫等の落下を防止することができる。

0051

さらに、図4を用いて、第1装置の別の変形例について説明する。図4(A)は第1装置13の正面図であり、図4(B1)及び図4(B2)は、第1装置13の上方の構造物500Bを上面から眺めた図である。また、図4(C)は第1装置14の正面図であり、図4(D1)及び図4(D2)は、第1装置14の上方の構造物500Bを上面から眺めた図である。ここでは、上述と同様に、バケット110の開口部の形状を矩形として説明する。

0052

図4(A)に示す第1装置13は、複数の第1位置検出手段100A及び100Bが、バケット110を挟んで離間して設けられている。第1位置検出手段100A及び100Bが、バケット110の中心線上に配置される場合、構造物500Bの第2面520における第3位置600A及び600Bとバケット110の投影領域610との位置関係図4(B1)に示される通りとなる。すなわち、第3位置600A及び600Bを結ぶ直線上にバケット110の投影領域610が位置する。そのため、バケット110の大きさを予め把握しておけば、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置をより容易に特定することができる。また、第1位置検出手段100A及び100Bが、バケット110の対角線上に配置された場合、構造物500Bの第2面520における第3位置600A及び600Bとバケット110の投影領域610との位置関係は図4(B2)に示される通りとなる。すなわち、第3領域600A及び600Bを結ぶ直線を対角線とする長方形内に、バケット110の投影領域610が位置する。そのため、バケット110の大きさを予め把握しておけば、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置をさらに容易に特定することができる。

0053

図4(C)に示す第1装置14は、バケット110に第1位置検出手段100Cが設けられている。第1位置検出手段100Cは、バケット110の中心に配置された場合である。この場合、構造物500Bの第2面520における第3位置600Cとバケット110の投影領域610との位置関係は図4(D1)に示される通りとなる。バケット110の大きさを予め把握しておけば、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置を容易に特定することができる。また、バケット110の中心ではなく、バケット110の対角に2個の第1位置検出手段を配置することもできる。この場合、図4(D2)に示すように、構造物500Bの第2面520における第3位置600D及び600Eとバケット110の投影領域610との位置関係は図4(D2)に示される通りとなる。すなわち、第3位置600D及び600Eを結ぶ直線を対角線とする長方形は、バケット110の投影領域610に含まれる。そのため、バケット110の大きさを予め把握しておけば、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置をより容易に特定することができる。

0054

本実施形態の変形例によれば、第1位置検出手段の位置及び数を調整することで、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置を特定することが容易となる。

0055

次に、図5を用いて、第2装置の変形例について説明する。

0056

図5(A)に示す第2装置21は、第2装置20の光照射手段230の代わりに投影手段240が設けられている。投影手段240は、構造物500Bの第2面520の一定の範囲に対して投影することができるものであればよく、例えば、プロジェクターである。また、一定の範囲をレーザーでスキャンして投影することもできる。また、算出された相対距離を基に、第2装置21が一定の距離となった場合に、投影手段240を稼働して一定の範囲を投影するようにしてもよい。さらに、常に、投影するのではなく、一定時間ごとに投影するようにしてもよい。上述したように、バケット110の投影領域610は、第1位置検出手段100の数又は位置を調整することで、バケット110の投影領域610を概ね特定することができる。したがって、第2装置21の投影手段240を用いることで、バケット110の投影領域610を視覚化することが可能である。

0057

図5(B)は構造物500Bの上面(第2面520)側から眺めた図である。投影手段240からの投影により、バケット110の投影領域610にマーキング領域620が形成され、バケット110の投影領域610が視覚化されている。マーキング領域620は、第1装置10の第1位置検出手段で検出された第1位置情報を基にして形成されるため、第1位置情報を取得することにより、マーキング領域620の下方に第1装置10のバケット110が存在することがわかる。そのため、作業者は、マーキング領域620を基にして、構造物500を破砕することができる。また、マーキング領域620により、バケット110の範囲を認識することができるため、バケット110の大きさに合わせて切り取るように(くり抜くように)構造物500Bを破砕することも可能である。

0058

本実施形態の変形例によれば、マーキング領域620を介して、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置を認識することができる。また、マーキング領域620内、すなわち、バケット110上の構造物500Bを破砕することができるため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を抑制することができる。

0059

さらに、図6及び図7を用いて、第2装置の別の変形例について説明する。

0060

図6(A)に示す第2装置22は、第2装置20の光照射手段230の代わりに撮像手段250が設けられている。撮像手段250は、例えば、カメラビデオカメラ、又はイメージセンサーなどである。図6(B)は第2装置20の運転席フロントガラス260を示す。フロントガラス260には、フロントガラス260を通した風景に重ねて、マーキング領域630が表示されている。すなわち、フロントガラス260を利用してAR(拡張現実)を実現している。撮像手段250は、フロントガラス260から見える範囲を撮像できるように設定される。撮像手段250が撮像した画像又は映像を解析し、バケット110の投影領域610が含まれると判定できた場合には、フロントガラス260にマーキング領域630が表示される。なお、これらの解析処理は、演算装置30を用いて行うことができる。

0061

図7は、第2装置22の撮像手段250で撮像された画像又は映像が、フロントガラス260ではなく、表示装置40に表示される場合を示す。表示装置40は、例えば、コンピュータのディスプレイ携帯端末などである。表示装置40は、第2装置22の運転席に設けることもでき、第1装置10及び第2装置22とは異なる装置に設けることもできる。上述と同様に、撮像手段250で撮像された画像又は映像を解析し、バケット110の投影領域610が含まれると判定できた場合には、画面400に、撮像手段250で撮像された画像又は映像とともにマーキング領域640が表示される。

0062

表示装置40が演算装置30を搭載した携帯端末である場合、携帯端末だけで第1装置10及び第2装置22を操作することも可能である。すなわち、携帯端末から命令を送信し、第1装置10及び第2装置22を操作することができる。この場合、第1装置10及び第2装置22を無人化することができる。さらに、図示しないが、携帯端末に撮像手段を設け、携帯端末の撮像手段を通してバケット110の投影領域610を探し出すこともできる。この場合、携帯端末の撮像手段で撮像された画像又は映像を解析し、バケット110の投影領域610が含まれると判定できた場合には、携帯端末の画面400に、撮像手段で撮像された画像又は映像とともにマーキング領域640が表示される。すなわち、携帯端末をバケット110の投影領域610を特定し、その情報を基に第2装置を操作することもできる。

0063

本実施形態の変形例によれば、バケット110の投影領域610を撮像手段250により視覚化し、マーキング領域として表示することで、構造物500Bの第2面520側からでも構造物500Bに隠れたバケット110の位置を具体的に認識することができる。

0064

以上、変形例も含め、本実施形態においては、構造物500に隠れた第1装置のバケット110の位置を認識することができる。そのため、第2装置は、バケット110に対応する位置の構造物500を意図的に破砕することができる。また、破砕物はバケット110に収容されるため、破砕物の落下による粉塵の発生や飛散を防止することができる。また、様々な環境下でもバケット110の位置を認識することができるため、第1装置及び第2装置を無人化することも可能である。

0065

<第2実施形態>
本発明の一実施形態は、第1位置検出手段、第2位置検出手段、第1処理手段、及び第2処理手段を含む位置特定システムを使用した構造物の解体方法である。

0066

図8及び図9を用いて、本発明の一実施形態に係る構造物の解体方法を具体的に説明する。

0067

本実施形態に係る構造物の解体方法は、(1)構造物の破砕に必要な装置又は機器構造物内への運搬工程、(2)構造物の破砕場所の位置決め工程、(3)構造物の破砕及び破砕物の収容工程、及び(4)破砕物の構造物外への運搬工程、を含む。

0068

図8(A)は、上記(1)構造物の破砕に必要な装置又は機器の構造物内への運搬工程を示した図である。図8(A)では、構造物の解体に必要な装置、例えば、第1装置10として移動台車、及び第2装置20として破砕機を、構造物内に運び込む。そのため、構造物の周囲に昇降手段を有するリフト530が設けられ、リフト530を利用して、構造物の所定の階層に第1装置10及び第2装置20を運び込むことができる。図8(A)では、構造物500Aを床とする第1階層に第1装置10が運び込まれ、構造物500Bを床とする第1階層の上方に位置する第2階層に第2装置20が運び込まれている。

0069

図8(B)は、上記(2)構造物の破砕場所の位置決め工程を示した図である。第1装置10の昇降手段120を用いて、バケット110の開口部が、構造物500Bの第1面510に接するようにバケット110を上昇させる。第1装置10は、第1位置検出手段100を用いて第1装置10の位置、方向、及び構造物500Bまでの高さの情報(第1位置情報)を取得する。第1位置情報は、第2装置20に搭載されている演算装置30(図示しない)に送信される。一方、第2装置20も、第2位置検出手段を用いて第2装置20の位置及び方向の情報(第2位置情報)を取得する。第2位置情報も、演算装置30に送信される。

0070

演算装置30は、第1位置情報及び第2位置情報を受信する。また、演算装置30は、第1位置情報から、第1装置10を構造物500Bの第2面520側に配置したと仮定した場合における第3位置情報を生成する。第3位置情報には、第1装置の位置だけでなく、方向の情報も含まれているため、第3位置情報から第1装置の向きを特定することが可能である。

0071

さらに、演算装置30は、第2位置情報と第3位置情報から、第2装置20の位置と第3情報に含まれる第3位置との相対距離を算出する。相対距離が小さくなるように第2装置20を移動させ、第2装置20のアーム220が第3位置と重なる時、又はバケット110の投影領域と重なる時に、第2装置を停止させる。第2装置20の光照射手段230から第3位置に光が照射されており、作業者は、照射された光を基に、構造物500Bの第2面520側からでも第3位置、及び構造物500Bに隠れたバケット110の位置を確認することができる。

0072

図9(A)は、上記(3)構造物の破砕及び破砕物の収容工程を示した図である。第2装置20のアーム220を操作し、バケット110の投影領域内にある構造物500Bを破砕する。破砕物は、バケット110に収容される。バケット110の上の構造物500Bの破砕が完了したら、第1装置10を移動して、上記(2)の位置決め工程を行い、さらに、第2装置20を用いて構造物500Bの破砕を行う。これらの工程を繰り返し、ある程度の破砕物を第1装置10のバケット110内に収容した時点で、構造物500Bの破砕作業を一旦停止する。

0073

図9(B)は、上記(4)破砕物の構造物外への運搬工程を示した図である。第1装置10は、第1装置10の昇降手段120を用いて、破砕物の入ったバケット110を下降させる。バケット110が所定の位置まで戻ったら、第1装置10は、リフト530を利用して、構造物外へ破砕物を運び出す。なお、第1装置10は複数台解体作業を行うことが好ましい。第1装置10が複数台であれば、一台の第1装置10が破砕物を運び出しながら、別の1台の第1装置10が破砕物を収容することができる。さらに、第1階層に複数台の第1装置10を待機して解体作業を行うこともできる。いずれも、複数台の第1装置10を用いて解体作業を行うことで、第2装置20による構造物500Bの破砕作業を中断することなく解体作業を行うことができる。そのため、解体工程の作業効率が向上する。

0074

構造物500Bの破砕が一度で終わらない場合は、第2装置20を構造物に運び込む工程を除いて、上記(1)〜(4)の工程を繰り返して構造物を解体する。なお、構造物の解体工程は、第2装置20がリフト530に乗りながら最下階層の床の端部を破砕し、又は第2装置20が最下階層から残っている上層の床の端部を破砕して終了する。

0075

本実施形態に係る構造物の解体方法によれば、バケット110の近くで構造物500Bの破砕を行うため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を抑制することができる。また、バケット110の開口部に合わせて破砕を行うことができるため、粉塵そのものの発生も抑制することができる。さらに、破砕物はバケット110内に直接収容されるため、破砕物を運び出す際の作業時間を短縮することができ、解体工程における作業効率が改善される。

0076

次に、図10を用いて、構造物の解体方法の変形例について説明する。

0077

図10(A)は、2台の第2装置が構造物内に運び込まれている。すなわち、第1階層に、第1装置10及び第2装置20Bが運び込まれ、第2階層に第2装置20Aが運び込まれている。また、図10(A)は、本実施形態に係る構造物の解体方法により、第2装置20Aによって構造物500Bの一部が破砕され、構造物500Bの一部が開口された状態を示している。その後、図10(B)に示すように、第1階層側から、第2装置20Bを用いて構造物500Bを破砕する。第2装置20Aと20Bとは同じ機能を有する装置でもよいが、異なる機能を有する装置を用いることもできる。例えば、第2装置20Aのアーム220Aのアタッチメントには大割圧砕を取り付け、第2装置20Bのアーム220Bのアタッチメントにはカッターを取り付けることができる。この場合、第2装置20Aで構造物500Bのコンクリートを粉砕しながら、第2装置20Bで構造物500Bの鉄骨や鉄筋を切断することができる。なお、第2装置20Bが作業を行う場合、バケット110を下げてアーム220Bを操作しやすくすることが好ましい。

0078

本実施形態の変形例においても、バケット110の近くで構造物500Bの破砕を行うことができるため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を大幅に抑制することができる。また、複数の第2装置20を用いて構造物500Bの破砕を行うことができるため、構造物500Bの破砕の作業時間を短縮することができる。さらに、破砕物はバケット110内に直接収容されるため、破砕物を運び出す際の作業時間を短縮することができる。そのため、解体工程における作業効率が大幅に改善される。

0079

さらに、図11及び図12を用いて、構造物の解体方法の別の変形例について説明する。

0080

図11は、本実施形態に係る構造物の解体方法により、構造物500Bの一部が破砕され、構造物500Bの一部が開口された状態から、さらに構造物500Bを破砕する方法を示している。第2装置22は、撮像手段250がアーム220に設けられ、撮像手段250で撮像した画像又は映像は演算装置30を搭載した表示装置(図示しない)を通じて確認することができる。第1装置10の第1位置検出手段100から第1位置情報が取得され、第2装置22の第2位置検出手段200から第2位置情報が取得される。演算装置30は、撮像手段250で撮像された画像又は映像を解析し、バケット110の投影領域が含まれると判定できた場合には、表示装置の画面に、撮像手段250で撮像された画像又は映像とともにマーキング領域が表示される。作業者は、アーム220の位置を表示装置の画像又は映像で確認するとともに、マーキング領域、すなわち、構造物500Bの破砕場所を確認することができる。

0081

図11に示す第2装置22は、第1装置10と同じ階層に配置されている。しかしながら、構造物500Bの一部が開口されているため、その開口からアーム220を通すことで、構造物500Bの第2面520を撮像することができる。

0082

図12は、本実施形態に係る構造物の解体方法により、構造物500Bの上方の階層に位置する構造物500Cの一部が破砕された状態から、構造物500Bを破砕する方法を示す。第2装置22は、アーム220に撮像手段250が設けられており、構造物500Cの一部が開口されているので、その開口からアーム220を通すことで、構造物500Bの第2面520を撮像することができる。

0083

本実施形態の変形例によれば、第2装置22は、必ずしも破砕すべき構造物500Bを床とする階層に配置されなくてもよい。図11に示すように、破砕すべき構造物500Bを床とする階層よりも下方の階層からも、図12に示すように、破砕すべき構造物500Bを床とする階層の上方の階層からも構造物500Bを破砕することができる。

0084

以上、変形例も含め、本実施形態においては、第1装置のバケット110の近くで構造物500の破砕を行うことができるため、破砕の際に発生する粉塵の飛散を大幅に抑制することができる。また、破砕物は第1装置のバケット110内に直接収容されるため、破砕物を運び出す際の作業時間を短縮することができる。そのため、解体工程における作業効率が大幅に改善される。さらに、第1装置を直接確認することができなくても、第3位置又はマーキング領域から第1装置の位置を確認することができるため、様々な環境下に第2装置を配置して構造物500を破砕することができる。そのため、あらゆる構造物の解体に対応することができる。

0085

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

0086

上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

0087

10、11、12、13、14: 第1装置、11A:第1位置検出手段、 11B:破砕物収容手段、 11C:移動手段、 15:本体、 20、20A、20B、21、22:第2装置、 21A:第2位置検出手段、 21B:構造物破砕手段、 21C:マーキング手段、 30:演算装置、 31A:第1処理手段、 31B:第2処理手段、 40:表示装置、 100、100A、100B、100C:第1位置検出手段、 110:バケット、 120:昇降手段、 130:移動手段、 140:接触センサー、 150:緩衝材、 200:第2位置検出手段、 210:移動手段、 220、220A、220B:アーム、 230:光照射手段、 240:投影手段、 250:撮像手段、 260:フロントガラス、 300:第1処理手段、 310:第2処理手段、 400:画面、 500、500A、500B、500C:構造物、 510:第1面、 520:第2面、 530:リフト、 600、600A、600B、600C、600D:第3位置、 610:投影領域、 620、530、640:マーキング領域

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ