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推出 "反转钻孔和铸造管理服务 "订阅服务。
与户田建设株式会社联合开发基于激光雷达的 "反转施工监控系统"。
推出 "反转钻孔和铸造管理服务 "订阅服务。
~ 以较低的成本提高了从路基开挖到混凝土浇筑等一系列施工管理的效率 ~。
(本公司（总公司：东京都中央区；总裁：岩本贞则）与户田株式会社（总公司：东京都中央区；总裁：大谷清介）共同开发了基于激光雷达（LiDAR）*1 的反向开挖和浇筑管理系统 "反向*1 施工监控系统"。该系统的建设将于 2024 年 3 月底完成，山岭隧道施工 DX 服务 "反向开挖和浇筑管理服务 "将从 8 月 1 日起作为订阅服务提供。
激光雷达是一种可以利用激光束发射的反射光测量物体的工具，与三维激光扫描仪相比成本更低，因此备受关注。我们开发了一套系统，可在反向挖掘工作中使用激光雷达监测反向形状，通过实时显示与设计数据之间的形状差异，提高工作效率。该系统还可实时预测浇筑工程中所需的混凝土容量，从而支持无浪费混凝土订购。
1 激光雷达：可发射激光并根据反射光信息测量物体距离及其形状的技术。近年来，它作为一种相对廉价的获取三维点云信息的工具而备受关注。
2 倒拱：隧道底部开挖成倒拱形状并用混凝土硬化的部分。
1. 发展的背景
传统的方法是利用水线和施工尺，从隧道侧壁上设置的基准高度测量隧道内底板开挖的完成状态和混凝土完成的位置（见照片-1）。传统方法需要经常有人进入重型挖掘设备的工作区域进行模板控制，这可能会导致与重型设备发生接触的事故。此外，由于倒模是弧形的，因此很难准确确定所需混凝土的数量，人们担心会因超量订购而导致混凝土过剩，或在混凝土短缺时再订购混凝土，从而导致等待时间延长。此外，混凝土质量控制需要适当控制从搅拌到浇筑结束的时间，如果混凝土分两层或多层浇筑，则需要在下层混凝土硬化之前浇筑上层混凝土，因此有必要根据混凝土浇筑过程中的时间显示混凝土浇筑位置。因此，需要进行适当的浇筑控制，例如根据混凝土浇筑过程中经过的时间指示混凝土浇筑位置。
上述建筑管理任务需要大量劳动力，而使用传统方法则需要大量劳动力，为了提高这些任务的效率，我们的目标是 "建立一个易于操作的系统"，该系统设备简单、便于携带、安装成本低，而且在操作过程中无需花费太多精力。
2. 技术及其影响概述
该系统由一个用于获取三维信息的激光雷达仪器、一个三脚架、一个便携式电池、一个用于数据通信的 Wi-Fi 发射器/接收器和一个平板电脑（iPad：配有用于计算处理和显示的 iOS 应用程序）组成（见图-2）。获取的测量数据与平板电脑实时通信，测量结果和平板电脑中应用程序自动计算和处理的结果（热图）显示在平板电脑显示屏上。
每个施工阶段的系统包括以下四种模式
❶ 挖掘状况
平板上显示的反转垫层挖掘几何形状（与设计挖掘线的差异）与热图（见图-1）。
(有效性）该平板电脑可在平面上检查挖掘几何形状是否多余和不足的同时进行挖掘，从而消除挖掘不足的区域。此外，还可以通过减少多余的挖掘量来改善挖掘周期，减少后续混凝土浇筑所需的混凝土量，从而减少浇筑时间和成本，进而提高生产率。
❷ 挖掘工作已完成。
在完成内侧挖掘时测量挖掘面，并与设计混凝土完成位置进行比较。计算所需的混凝土量。
(有效性）可高精度地进行混凝土预购，并可高效地向混凝土厂提出要求和协调调度。
❸ 混凝土浇筑正在进行中
在浇铸后测量每辆运输车的形状，并在浇铸过程中实时监控随时间的变化。
(效果）--可记录带有混凝土浇筑完成时间信息的点云数据，确定混凝土卸载后的经过时间，从而确定规定时间在何处经过。这样就可以利用这些数据进行覆盖时间管理，并就混凝土浇筑位置发出适当的指示。
可以实时估算混凝土的浇筑量（见图-2），也可以计算挖掘完成时混凝土的预计浇筑量。这样就能更准确地下达混凝土订单。
❹ 混凝土浇筑完成。
浇筑完成后，混凝土厚度会根据浇筑后混凝土表面形状与垫层表面形状之间的差异自动计算出来。任何位置的混凝土厚度都会计算出来并显示出来，同时还会自动输出模板报告（见图 3）。
(有效性）工艺报告表格的自动输出简化了编制表格的工作。
3. 引入的好处
- (1) 从设备安装到混凝土浇筑完成的准备工作和管理工作可由一个人完成，从测量到显示结果的处理时间仅需一分钟左右，从而节省了人力。
- (2) 由于消除了挖掘不足的区域，挖掘高度精确，多余的挖掘量极少，从而提高了挖掘周期。
- (iii) 无需人员进入施工区进行施工管理，从而提高了工作安全性。
- (4) 在混凝土浇筑时，可利用点云数据显示混凝土浇筑位置的时间信息，从而实现适当的混凝土浇筑控制，提高混凝土质量。
- (5) 通过减少开挖堆积物的排放和混凝土的使用，以及减少二氧化碳的排放等对环境的影响，实现成本节约的预期。
4. 未来前景
今后，该系统将在现场全面投入使用，并将根据系统的可操作性和可能出现的新问题进行改进，使系统更加适合现场条件。该系统将用于提高山区隧道反演施工管理作业的生产率，以及提高整个反演工作和施工周期的安全性，并通过促进 DX 解决施工现场的问题。
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