Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7685912B2 - Embankment material quality control system and embankment material quality control method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7685912B2 - Embankment material quality control system and embankment material quality control method - Google Patents

Embankment material quality control system and embankment material quality control method Download PDF

Info

Publication number
JP7685912B2
JP7685912B2 JP2021143031A JP2021143031A JP7685912B2 JP 7685912 B2 JP7685912 B2 JP 7685912B2 JP 2021143031 A JP2021143031 A JP 2021143031A JP 2021143031 A JP2021143031 A JP 2021143031A JP 7685912 B2 JP7685912 B2 JP 7685912B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soil
housing
particle size
sample
size distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021143031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023036164A (en
Inventor
隆文 岩谷
修 吉野
克彦 福里
勉 飯塚
潤 町井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEIKA DIGITAL IMAGE CORPORATION
Nishimatsu Construction Co Ltd
Original Assignee
SEIKA DIGITAL IMAGE CORPORATION
Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEIKA DIGITAL IMAGE CORPORATION, Nishimatsu Construction Co Ltd filed Critical SEIKA DIGITAL IMAGE CORPORATION
Priority to JP2021143031A priority Critical patent/JP7685912B2/en
Publication of JP2023036164A publication Critical patent/JP2023036164A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7685912B2 publication Critical patent/JP7685912B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、盛土材料品質管理システム及び盛土材料品質管理方法に関する。 The present invention relates to a quality control system for embankment materials and a quality control method for embankment materials.

盛土の材料として用いられる土の品質管理は、これまで、目視やJISで定められた粒度試験の結果に基づいて行われてきた。
しかし、目視では、土の大まかな性状(粒度、色)しか判別することができなかった。
一方、粒度試験は、大規模な設備(乾燥炉等)を必要とする上、測定に最低でも二日ほどかかるものであった。
そこで、近年、材料として用いる予定の土をCMOSカメラで撮影し、得られた土の画像を解析することにより、土の粒度分布を測定する手法が提案されている(例えば非特許文献1、特許文献1,2参照)。
Until now, quality control of soil used as embankment material has been carried out based on visual inspection and the results of grain size tests specified by JIS.
However, with a visual inspection, it was only possible to distinguish the general properties of the soil (grain size, color).
On the other hand, particle size testing requires large-scale equipment (drying ovens, etc.) and takes at least two days to complete the measurement.
In recent years, a method has been proposed to measure the particle size distribution of soil by photographing the soil to be used as material with a CMOS camera and analyzing the obtained soil image (see, for example, Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2).

椎葉偉久他,ICTを活用した盛土材料管理システムの開発と適用事例,基礎工,総合土木研究所,2020年11月,p88~91Takehisa Shiiba et al., Development and Application Examples of Embankment Material Management System Using ICT, Foundation Works, Japan Civil Engineering Research Institute, November 2020, pp. 88-91

特許第6243640号公報Patent No. 6243640 特開2016-200518号公報JP 2016-200518 A

しかしながら、非特許文献1に記載された手法は、土を運搬する車両上で粒度分布を測定するものであり、依然として大規模な設備を必要とする。また、この手法は、粒度が比較的大きい(20mm以上の)礫質土のみを測定対象としている。
また、特許文献1,2に記載された手法は、ダム等で使用する土の粒度分布を測定するものであり、土の運搬にベルトコンベアを用いる等、依然として設備が大規模なものとなる。また、この手法も、粒度が比較的大きい(5mm以上の)礫質土のみを測定対象としている。
このため、非特許文献1及び特許文献1,2に記載されたような従来の手法は、大規模な設備を設置することが困難な盛土の施工現場等での使用が困難となる場合があった。
また、盛土は、粒度が比較的小さい砂質土で構築されることがあるが、従来の手法は、こうした砂質土の粒度分布の測定に対応できない場合があった。
However, the method described in Non-Patent Document 1 measures the particle size distribution on a vehicle that transports soil, and still requires large-scale equipment. In addition, this method only targets gravelly soil with a relatively large particle size (20 mm or more).
In addition, the methods described in Patent Documents 1 and 2 are for measuring the particle size distribution of soil used in dams, etc., and still require large-scale facilities such as the use of belt conveyors to transport the soil. In addition, these methods also only target gravelly soil with a relatively large particle size (5 mm or more).
For this reason, conventional methods such as those described in Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2 can be difficult to use in embankment construction sites, etc., where it is difficult to install large-scale equipment.
In addition, embankments are sometimes constructed using sandy soil with a relatively small grain size, but conventional methods were not always able to measure the grain size distribution of such sandy soil.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、盛土の施工現場において、材料として用いる土の粒度分布を、容易且つ迅速に測定できるようにすることを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to make it possible to easily and quickly measure the particle size distribution of soil used as material at embankment construction sites.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、
盛土材料品質管理システムであって、
上面に開口を有する可搬型の筐体と、
前記筐体に設けられ、前記開口から投入され当該筐体の中を落下中の、相対的に粒度が大きい第一の土を撮影する第一の撮影手段と、
前記筐体に設けられ、前記筐体の中に載置された、相対的に粒度が小さい第二の土、又は前記第一の土を撮影する第二の撮影手段と、
を備える撮影装置と、
前記第一の撮影手段によって得られた前記第一の土の画像に基づいて前記第一の土の粒度分布を測定し、前記第二の撮影手段によって得られた前記第二の土の画像に基づいて前記第二の土の粒度分布を測定する測定装置と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 comprises:
A fill material quality control system, comprising:
A portable housing having an opening on an upper surface;
A first photographing means is provided in the housing and photographs a first soil having a relatively large grain size that is poured through the opening and falling through the housing;
A second photographing means is provided in the housing and photographs a second soil having a relatively small grain size placed in the housing or the first soil;
An imaging device comprising:
a measuring device that measures the particle size distribution of the first soil based on an image of the first soil obtained by the first photographing means, and measures the particle size distribution of the second soil based on an image of the second soil obtained by the second photographing means;
The present invention is characterized by comprising:

また、請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の盛土材料品質管理システムであって、
前記筐体に取り付けられ、レンズを水平方向に向けた状態と前記レンズを下方に向けた状態とに切り替え可能なカメラを備え、
前記レンズを水平方向に向けた前記カメラが前記第一の撮影手段をなし、前記レンズを下方に向けた前記カメラが前記第二の撮影手段をなすことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is as follows:
The embankment material quality control system according to claim 1,
a camera attached to the housing and switchable between a state in which the lens is oriented horizontally and a state in which the lens is oriented downward;
The camera with the lens facing horizontally serves as the first photographing means, and the camera with the lens facing downward serves as the second photographing means.

また、請求項3に係る発明は、
請求項1又は請求項2に記載の盛土材料品質管理システムであって、
前記測定装置は、前記第二の撮影手段によって得られた前記第一の土の画像、又は前記第二の土の画像に基づいて、前記第一の土の色彩、又は前記第二の土の色彩も測定することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is as follows:
The embankment material quality control system according to claim 1 or 2,
The measuring device is characterized in that it also measures the color of the first soil or the color of the second soil based on the image of the first soil or the image of the second soil obtained by the second photographing means.

また、請求項4に係る発明は、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の盛土材料品質管理システムであって、
前記開口の上に設けられ、前記第一の撮影手段から離れる方向へ向かって下るよう傾斜する傾斜面と、前記傾斜面に設けられ、前記傾斜面の上を滑り落ちていく前記第一の土を、前記傾斜面に沿う方向であって落ちていく方向と直交する方向に分散させる少なくとも一つの突起と、を有する分散部を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is as follows:
The embankment material quality control system according to any one of claims 1 to 3,
The present invention is characterized in that it comprises a dispersion part having an inclined surface provided above the opening and sloping downward in a direction away from the first photographing means, and at least one protrusion provided on the inclined surface for dispersing the first soil sliding down the inclined surface in a direction along the inclined surface and perpendicular to the direction in which the first soil slides down.

また、請求項5に係る発明は、
盛土材料品質管理方法であって、
盛土の施工現場に、上面に開口を有する可搬型の筐体と、前記開口から投入され当該筐体の中を落下中の、相対的に粒度が大きい第一の土を撮影する第一の撮影手段と、前記筐体の中に載置された、相対的に粒度が小さい第二の土を撮影する第二の撮影手段と、を備える撮影装置を設置する設置工程と、
材料となる土が前記第一の土である場合には、前記第一の土から抜き取った第一の試料を前記開口へ投入し、材料となる土が前記第二の土である場合には、前記第二の土から抜き取った第二の試料を前記筐体の中に載置する試料供給工程と、
前記第一の撮影手段によって前記筐体の中を落下中の前記第一の試料を撮影する、又は前記第二の撮影手段によって前記筐体の中に載置された前記第二の試料を撮影する撮影工程と、
前記第一の撮影手段によって得られた前記第一の土の画像に基づいて前記第一の土の粒度分布を測定し、前記第二の撮影手段によって得られた前記第二の土の画像に基づいて前記第二の土の粒度分布を測定する測定装置が、前記撮影工程で得られた前記第一の試料の画像に基づいて前記第一の土の粒度分布を測定する、又は前記第二の試料の画像に基づいて前記第二の土の粒度分布を測定する測定工程と、
前記測定工程で得られた粒度分布に基づいて、前記第一の土、又は前記第二の土が施工に適したものであるか否かを判断する判断工程と、
を有することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is as follows:
A method for controlling quality of embankment materials, comprising:
an installation process for installing an imaging device at a construction site of an embankment, the imaging device comprising: a portable housing having an opening on an upper surface; a first imaging means for imaging a first soil having a relatively large grain size that is poured in through the opening and falling through the housing; and a second imaging means for imaging a second soil having a relatively small grain size that is placed in the housing;
a sample supply step of introducing a first sample extracted from the first soil into the opening when the soil to be used as the material is the first soil, and placing a second sample extracted from the second soil in the housing when the soil to be used as the material is the second soil;
an imaging step of imaging the first sample falling inside the housing by the first imaging means or imaging the second sample placed inside the housing by the second imaging means;
A measuring device measures the particle size distribution of the first soil based on the image of the first soil obtained by the first photographing means, and measures the particle size distribution of the second soil based on the image of the second soil obtained by the second photographing means, a measuring step of measuring the particle size distribution of the first soil based on the image of the first sample obtained in the photographing step, or measuring the particle size distribution of the second soil based on the image of the second sample;
a judgment step of judging whether the first soil or the second soil is suitable for construction based on the particle size distribution obtained in the measurement step;
The present invention is characterized by having the following.

本発明によれば、盛土の施工現場において、材料として用いる土の粒度分布を、容易且つ迅速に測定することができる。 According to the present invention, the particle size distribution of soil used as material at an embankment construction site can be easily and quickly measured.

本発明の実施形態に係る盛土材料品質管理システムの一例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an example of a quality control system for embankment materials according to an embodiment of the present invention. 同システムが備える撮影装置の一例を示す背面図である。FIG. 2 is a rear view showing an example of an imaging device provided in the system. 第一の土が投入される際の同撮影装置の上部を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing the upper part of the photographing device when the first soil is being poured in. 粒度分布を測定するための第二の土の準備方法を説明する模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a second method for preparing soil for measuring particle size distribution. 粒度分布を測定するための第二の土の撮影を行っているときの同撮影装置の内部を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing the inside of the photographing device when photographing a second soil for measuring particle size distribution. 色彩を測定するための第一の土又は第二の土の撮影を行っているときの同撮影装置の内部を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the inside of the photographing device when photographing a first soil or a second soil to measure color. FIG. 粒度試験により得られた第一の試料の粒度分布を示すグラフ、及び盛土材料品質管理システムにより得られた第一の試料の粒度分布を示すグラフである。1 is a graph showing the particle size distribution of a first sample obtained by a particle size test, and a graph showing the particle size distribution of a first sample obtained by a fill material quality control system. 粒度試験により得られた第二の試料の粒度分布を示すグラフ、及び盛土材料品質管理システムにより得られた第二の試料の粒度分布を示すグラフである。1 is a graph showing the particle size distribution of a second sample obtained by a particle size test, and a graph showing the particle size distribution of a second sample obtained by a fill material quality control system. 盛土材料品質管理システムにより得られた第一~第三の試料の色彩を示すグラフである。1 is a graph showing the colors of the first to third samples obtained using the fill material quality control system.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
ただし、本発明の技術的範囲は、下記実施形態や図面に例示したものに限定されるものではない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments and examples shown in the drawings.

<1.盛土材料品質管理システム>
まず、本発明の実施形態に係る盛土材料品質管理システム(以下、システム100)について説明する。
図1はシステム100の一例を示す側面図、図2はシステム100が備える撮影装置の一例を示す背面図、図3は第一の土が投入される際の撮影装置の上部を示す正面図である。
<1. Embankment material quality control system>
First, a banking material quality control system (hereinafter, system 100) according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a side view showing an example of a system 100, FIG. 2 is a rear view showing an example of a photographing device provided in the system 100, and FIG. 3 is a front view showing the upper part of the photographing device when the first soil is being added.

システム100は、例えば図1に示したように、撮影装置1と、測定装置2と、を備える。
本実施形態に係るシステム100は、電源装置3を更に備える。
The system 100 includes, for example, an imaging device 1 and a measuring device 2 as shown in FIG.
The system 100 according to this embodiment further includes a power supply device 3 .

(撮影装置)
撮影装置1は、筐体11と、カメラ12と、を備える。
本実施形態に撮影装置1は、分散部13と、第一の照明部14と、第二の照明部15と、受け皿16と、を更に備える。
(Photographing device)
The photographing device 1 includes a housing 11 and a camera 12 .
In this embodiment, the photographing device 1 further includes a dispersion unit 13 , a first illumination unit 14 , a second illumination unit 15 , and a tray 16 .

筐体11は、上面に開口11aを有する可搬型のものとなっている。
本実施形態に係る筐体11は、縦長の直方体となっている。
また、本実施形態に係る筐体11は、図2に示したように、背面に第二の開口11bを有している。
また、本実施形態に係る筐体11は、カメラ支持部11cを備えている。
カメラ支持部11cは、図1に示したように、棒状をなしている。
そして、カメラ支持部11cは、その一端部が第二の開口11bの下端部で左右方向に延びる軸棒11dによって軸支され、当該軸棒11d周りを回動することが可能となっている。
The housing 11 is of a portable type and has an opening 11a on the top surface.
The housing 11 according to this embodiment has a vertically long rectangular parallelepiped shape.
As shown in FIG. 2, the housing 11 according to this embodiment has a second opening 11b on the rear surface.
Moreover, the housing 11 according to this embodiment includes a camera support portion 11c.
As shown in FIG. 1, the camera support portion 11c is rod-shaped.
One end of the camera support portion 11c is supported by a shaft rod 11d that extends in the left-right direction at the lower end of the second opening 11b, and is capable of rotating around the shaft rod 11d.

なお、筐体11は、カメラ12を支持できるよう構成されているのであれば、必ずしも箱状をなしていなくてもよい。 The housing 11 does not necessarily have to be box-shaped as long as it is configured to support the camera 12.

分散部13は、筐体11の開口11aの上に設けられ、開口11aに投入される第一の土S1を分散させるものである。
第一の土S1は、盛土材料として用いる予定の、相対的に粒度が大きい土である。
本実施形態に係る第一の土S1は、粒度が2~75mmの範囲内の礫を含む砂礫土である。
本実施形態に係る分散部13は、傾斜面13aと、少なくとも一つの突起13bと、を有している。
本実施形態に係る分散部13は、ホッパー13cを更に有している。
The dispersion section 13 is provided above the opening 11a of the housing 11 and disperses the first soil S1 that is poured into the opening 11a.
The first soil S1 is a relatively large-grained soil intended to be used as a filling material.
The first soil S1 according to this embodiment is gravel soil containing gravel having a grain size in the range of 2 to 75 mm.
The dispersion portion 13 according to this embodiment has an inclined surface 13a and at least one protrusion 13b.
The distribution section 13 according to this embodiment further includes a hopper 13c.

傾斜面13aは、開口11aの上に設けられ、カメラ12から離れる方向へ向かって下るよう傾斜している。
本実施形態に係る傾斜面13aは、前方へ向かって下るよう傾斜している。
突起13bは、傾斜面13aに設けられ、傾斜面13aの上を滑り落ちていく第一の土S1を、傾斜面13aに沿う方向であって落ちていく方向と直交する方向に分散させる。
上述したように、本実施形態に係る傾斜面13aは前方へ向かって下るよう傾斜しているため、本実施形態に係る突起13bは、第一の土S1を左右方向に分散させる。
ホッパー13cは、傾斜面13a上部の上方に設けられ、投入された第一の土S1を傾斜面13aの上部に落とすようになっている。
このように構成された分散部13により、ホッパー13cに投入された第一の土S1は、左右方向に分散された状態で筐体11の中を落下することになる。
The inclined surface 13 a is provided above the opening 11 a and is inclined downward in a direction away from the camera 12 .
The inclined surface 13a according to this embodiment is inclined downward toward the front.
The protrusions 13b are provided on the inclined surface 13a and disperse the first soil S1 sliding down the inclined surface 13a in a direction along the inclined surface 13a and perpendicular to the direction of the first soil S1 sliding down the inclined surface 13a.
As described above, since the inclined surface 13a according to this embodiment is inclined downward toward the front, the protrusions 13b according to this embodiment disperse the first soil S1 in the left-right direction.
The hopper 13c is provided above the upper part of the inclined surface 13a and is designed to drop the input first soil S1 onto the upper part of the inclined surface 13a.
By the dispersion section 13 configured in this manner, the first soil S1 put into the hopper 13c falls inside the housing 11 in a dispersed state in the left and right directions.

また、本実施形態に係る分散部13は、図1に示したように、水平方向(前後方向)に移動可能(筐体11の開口11aの前後方向の幅を調整可能)に構成されている。
こうすることで、投入する第一の土S1の粒度が比較的大きい場合に、分散部13を後方に下げる(筐体11の開口11aを大きく開ける)ことで、第一の土S1が開口11aと分散部13との間に詰まってしまうのを防ぐことができる。
また、分散部13を前方に出す(筐体11の前部に近づける)ことで、落下中の第一の土S1が筐体11の前部背面に当たり、第一の土S1がより分散するようになる。
As shown in FIG. 1, the dispersion unit 13 according to this embodiment is configured to be movable in the horizontal direction (front-rear direction) (the width of the opening 11a of the housing 11 in the front-rear direction can be adjusted).
In this way, when the grain size of the first soil S1 to be added is relatively large, the dispersion section 13 can be lowered backward (opening the opening 11a of the housing 11 wide) to prevent the first soil S1 from getting stuck between the opening 11a and the dispersion section 13.
Furthermore, by moving the dispersion portion 13 forward (closer to the front of the housing 11), the first soil S1 falling will hit the rear front surface of the housing 11, and the first soil S1 will be dispersed more.

カメラ12は、筐体11に取り付けられ、図1に示したように、レンズ12aを水平方向に向けた状態と、レンズ12aを下方に向けた状態と、に切り替え可能となっている。
本実施形態に係るカメラ12は、筐体11のカメラ支持部11cに固定され、カメラ支持部11cと共に回動することにより上記切り替えが可能となっている。
レンズを水平方向に向けたカメラ12は、開口11aから投入され当該筐体11の中を落下中の、第一の土S1を撮影することができる。
一方、レンズを下方に向けたカメラ12は、筐体11の中に載置された、第二の土S2又は第一の土S1を撮影することができる。
第二の土S2は、盛土材料として用いる予定の、相対的に粒度が小さい土である。
本実施形態に係る第二の土S2は、粒度が2mm以下の砂を含む砂質土である。
すなわち、レンズを水平方向に向けたカメラ12が第一の撮影手段をなし、レンズ12aを下方に向けたカメラ12が第二の撮影手段をなす。
The camera 12 is attached to the housing 11, and as shown in FIG. 1, is switchable between a state in which the lens 12a faces horizontally and a state in which the lens 12a faces downward.
The camera 12 according to this embodiment is fixed to the camera support portion 11c of the housing 11, and is capable of the above-mentioned switching by rotating together with the camera support portion 11c.
The camera 12, with its lens oriented horizontally, can photograph the first soil S1 that has been inserted through the opening 11a and is falling through the housing 11.
On the other hand, the camera 12 with its lens facing downward can photograph the second soil S2 or the first soil S1 placed in the housing 11.
The second soil S2 is a relatively fine-grained soil intended to be used as fill material.
The second soil S2 according to this embodiment is a sandy soil containing sand having a grain size of 2 mm or less.
That is, the camera 12 with the lens facing horizontally serves as a first imaging means, and the camera 12 with the lens 12a facing downward serves as a second imaging means.

このように、第一の撮影手段及び第二の撮影手段を一つのカメラ12が兼ねることで、レンズを水平方向に向けたカメラ、及びレンズを下方に向けたカメラを別々に備える場合に比べて筐体11を小型化することができる。
また、本実施形態に係るカメラ12は、撮影を短時間で複数回(例えば、1秒間に14回)繰り返すことが可能となっている。このため、本実施形態に係るカメラ12は、落下する第一の土S1を漏れなく撮影することができる。
また、本実施形態に係るカメラ12は、撮影して得られた画像のデータを、通信ネットワークN(有線又は無線)を介して測定装置2へ送信するようになっている。
In this way, by having one camera 12 serve as both the first photographing means and the second photographing means, the housing 11 can be made smaller than when a camera with a lens facing horizontally and a camera with a lens facing downward are provided separately.
In addition, the camera 12 according to the present embodiment is capable of repeating the photographing several times in a short period of time (for example, 14 times per second), so that the camera 12 according to the present embodiment can photograph the first soil S1 falling without missing any of the first soil S1 .
Moreover, the camera 12 according to this embodiment is configured to transmit data of the captured image to the measuring device 2 via a communication network N (wired or wireless).

第一の照明部14は、筐体11の中に設けられ、第一の撮影手段(後方)に向かって発光する。
本実施形態に係る第一の照明部14は、筐体11の前部背面に、後方を向くように設けられている。
また、本実施形態に係る第一の照明部14は、白色光を発する。
また、本実施形態に係る第一の照明部14は、下方を照らすことも可能となっている。
The first illumination unit 14 is provided inside the housing 11 and emits light toward the first imaging means (rearward).
The first illumination unit 14 according to this embodiment is provided on the front rear surface of the housing 11 so as to face rearward.
Moreover, the first illumination unit 14 according to this embodiment emits white light.
Moreover, the first illumination unit 14 according to this embodiment is also capable of illuminating downward.

第二の照明部15は、筐体11の中に設けられ、第二の撮影手段(上方)に向かって発光する。
本実施形態に係る第二の照明部15は、筐体11の底部上面に、上方を向くように設けられている。
また、本実施形態に係る第二の照明部15は、上面に第一の土S1又は第二の土S2を載置可能である。
The second illumination unit 15 is provided inside the housing 11 and emits light toward the second imaging means (upward).
The second illumination unit 15 according to this embodiment is provided on the upper surface of the bottom of the housing 11 so as to face upward.
Moreover, the second illumination unit 15 according to this embodiment is capable of placing the first soil S1 or the second soil S2 on its upper surface.

受け皿16は、筐体11の中であって、下方を向くカメラ12と第二の照明部15との間に設けられ(例えば、第二の照明部15の上面に載置され)、筐体11の中を落下してきた第一の土S1を受け止めるものである。
受け皿16は、筐体11から取り外し可能で、粒度分布の測定のために第二の照明部15の上に載置された第二の土S2を撮影する際には取り外される。
The tray 16 is provided inside the housing 11 between the downward-facing camera 12 and the second lighting unit 15 (for example, placed on the upper surface of the second lighting unit 15), and serves to receive the first soil S1 that falls inside the housing 11.
The tray 16 is removable from the housing 11 and is removed when photographing the second soil S2 placed on the second illumination unit 15 for measuring the particle size distribution.

なお、撮影装置1は、第一の撮影手段をなすカメラ、及び第二の撮影手段をなすカメラを別々に備えていてもよい。
また、撮影装置1は、第二の照明部15とは別に、第二の土S2を載置するための載置台を備えていてもよい。
The photographing device 1 may be provided with a camera serving as the first photographing means and a camera serving as the second photographing means separately.
In addition, the photographing device 1 may be provided with a platform for placing the second soil S2 , separate from the second illumination unit 15.

(測定装置)
本実施形態に係る測定装置2は、プログラムがインストールされたPCで構成されている。
また、本実施形態に係る測定装置2は、カメラ12から、通信ネットワークを介して画像のデータを受信するようになっている。
そして、測定装置2は、第一の撮影手段によって得られた第一の土S1の画像に基づいて第一の土S1の粒度分布を測定し、第二の撮影手段によって得られた第二の土S2の画像に基づいて第二の土S2の粒度分布を測定する。
本実施形態に係る測定装置2は、第一,第二の土S2の画像を解析して、土の粒度分布を算出する。
この土の粒度分布を測定するための画像の解析には、例えば、上記非特許文献1、特許文献1,2等に記載されたような従来知られた手法を用いることができる。
(Measuring device)
The measuring device 2 according to this embodiment is configured as a PC on which a program is installed.
Furthermore, the measuring device 2 according to this embodiment is configured to receive image data from the camera 12 via a communication network.
The measuring device 2 then measures the particle size distribution of the first soil S1 based on the image of the first soil S1 obtained by the first photographing means, and measures the particle size distribution of the second soil S2 based on the image of the second soil S2 obtained by the second photographing means .
The measuring device 2 according to this embodiment analyzes the images of the first and second soil S2 and calculates the particle size distribution of the soil.
The image analysis for measuring the soil particle size distribution can be carried out using conventional techniques such as those described in the above-mentioned Non-Patent Document 1, Patent Documents 1 and 2, and the like.

また、本実施形態に係る測定装置2は、第二の撮影手段によって得られた第一の土S1の画像、又は第二の土S2の画像に基づいて、第一の土S1の色彩、又は第二の土S2の色彩も測定する。
本実施形態に係る測定装置2は、第一,第二の土S2の画像を解析して、土の色度及び彩度をそれぞれ算出する。
この土の色度及び彩度を測定するための画像の解析には、従来知られた各種手法を用いることができる。
In addition, the measuring device 2 according to this embodiment also measures the color of the first soil S1 or the color of the second soil S2 based on an image of the first soil S1 or an image of the second soil S2 obtained by the second photographing means.
The measuring device 2 according to this embodiment analyzes the images of the first and second soils S2 and calculates the chromaticity and saturation of the soils, respectively.
Various conventionally known techniques can be used to analyze the images to measure the color and saturation of the soil.

また、本実施形態に係る測定装置2は、測定結果を表示するようになっている。
なお、測定装置2は、専用の装置で構成されていてもよい。
また、測定装置2は、測定結果を表示以外の方法(例えば、音声)で報知するようになっていてもよい。
Furthermore, the measurement device 2 according to this embodiment is adapted to display the measurement results.
The measuring device 2 may be configured as a dedicated device.
Furthermore, the measurement device 2 may be configured to notify the measurement results by a method other than display (for example, by voice).

(電源装置)
電源装置3は、第一,第二の照明部14,15へ電力を供給するものである。
なお、電源装置3は、カメラ12及び測定装置2の少なくともいずれかに電力を供給するようになっていてもよい。
(power supply)
The power supply device 3 supplies power to the first and second lighting units 14 and 15 .
The power supply device 3 may be configured to supply power to at least one of the camera 12 and the measuring device 2 .

(変形例)
なお、システム100は、撮影装置1、測定装置2、電源装置3の少なくとも二つが一体になったものであってもよい。
また、システム100は、測定装置2が、撮影装置1の設置場所(施工現場)から離れた場所に配置されていてもよい。
また、システム100は、カメラ12及び測定装置2が通信機能を有していないものであってもよい。そして、カメラ12は画像のデータをメディアへ書き込み、測定装置2はメディアからデータを読み込むようになっていてもよい。
また、システム100は、家庭用電源等から電力の供給を受けるようになっていてもよい。その場合、電源装置3は不要である。
(Modification)
The system 100 may be an integrated system of at least two of the imaging device 1, the measuring device 2, and the power supply device 3.
Furthermore, in the system 100, the measuring device 2 may be disposed at a location away from the installation location (construction site) of the imaging device 1.
Furthermore, in the system 100, the camera 12 and the measuring device 2 may not have a communication function. The camera 12 may write image data to a medium, and the measuring device 2 may read the data from the medium.
Furthermore, the system 100 may be configured to receive power from a household power source or the like. In this case, the power supply device 3 is not necessary.

<2.盛土材料品質管理方法>
次に、上記システム100を用いた盛土材料品質管理方法(以下、管理方法)について説明する。
図4は粒度分布を測定するための第二の土の準備方法を説明する模式図、図5は粒度分布を測定するための第二の土の撮影を行っているときの撮影装置1の内部を示す斜視図、図6は色彩を測定するための第一の土又は第二の土の撮影を行っているときの撮影装置1の内部を示す斜視図である。
<2. Quality control method for embankment materials>
Next, a method for controlling the quality of embankment materials (hereinafter, the control method) using the above-mentioned system 100 will be described.
Figure 4 is a schematic diagram explaining a method of preparing the second soil for measuring its particle size distribution, Figure 5 is a perspective view showing the inside of the photographing device 1 when photographing the second soil for measuring its particle size distribution, and Figure 6 is a perspective view showing the inside of the photographing device 1 when photographing the first soil or the second soil for measuring its color.

管理方法は、設置工程と、試料供給工程と、撮影工程と、測定工程と、判断工程と、を有する。
また、本実施形態に係る管理方法では、試料供給工程、撮影工程、測定工程、及び判断工程を定期的に(例えば、数日毎に)繰り返す。
The management method includes an installation step, a sample supplying step, an imaging step, a measurement step, and a determination step.
Furthermore, in the management method according to this embodiment, the sample supplying step, the photographing step, the measuring step, and the judging step are repeated periodically (for example, every few days).

(設置工程)
初めの設置工程では、盛土の施工現場に、上記システム100の少なくとも撮影装置1を設置する。
撮影装置1は、持ち運び可能な大きさとなっているため、大規模な設備を設置することが困難な施工現場にも設置することができる。
また、設置工程では、測定装置2及び電源装置3を、撮影装置1に接続する。
(Installation process)
In the first installation step, at least the image capturing device 1 of the system 100 is installed at the embankment construction site.
The photographing device 1 is of a portable size and can therefore be installed even at construction sites where it is difficult to install large-scale equipment.
In the installation process, the measuring device 2 and the power supply device 3 are connected to the imaging device 1 .

(試料供給工程・撮影工程)
撮影装置1を設置した後は、試料供給工程及び撮影工程へ移る。
この試料供給工程では、材料となる土及び測定内容に応じて行う内容が異なる。
例えば、材料となる土が第一の土S1であり、測定内容が粒度分布である場合には、第一の照明部14を点灯させ、第一の土S1から抜き取った第一の試料S1を開口11a(その上の分散部13)へ投入する。
その際、分散部13の前後方向の位置を、試料の見た目の粒度、及び団塊化の程度に応じて調節しておく。
そして、第一の撮影手段(レンズ12aを水平方向に向けたカメラ12)によって筐体11の中を落下中の第一の試料S1を撮影する。
本実施形態に係る試料供給工程では、第一の試料S1を高速で繰り返し撮影する。
(Sample supply process/photography process)
After the imaging device 1 is installed, the process proceeds to a sample supplying step and an imaging step.
In this sample supplying process, the contents to be carried out vary depending on the soil material and the measurement contents.
For example, when the soil material is a first soil S1 and the measurement content is particle size distribution, the first illumination unit 14 is turned on and a first sample S1 extracted from the first soil S1 is placed into the opening 11a (the dispersion unit 13 above it).
At this time, the position of the dispersion section 13 in the front-rear direction is adjusted in advance depending on the apparent grain size of the sample and the degree of agglomeration.
Then, the first sample S1 falling inside the housing 11 is photographed by the first photographing means (the camera 12 with the lens 12a facing horizontally).
In the sample supplying step according to this embodiment, the first sample S1 is repeatedly photographed at high speed.

一方、材料となる土が第二の土S2であり、測定内容が粒度分布である場合には、筐体11から受け皿16を取り外し、第二の照明部15を点灯させ、第二の土S2から抜き取った第二の試料S2を筐体11の中(第二の照明部15の上面)に載置する。
本実施形態に係る試料供給工程では、例えば図4(a)に示したように、少なくとも底部が透明な小型の皿D(例えばシャーレ)に第二の試料S2を入れ、その後、皿Dに水Wを入れて試料を湿潤させる。その後、図4(b)に示したように、水Wの水面に第二の試料S2の微細成分Cが浮かび上がるので、その微細成分Cを除去する。その後、図4(c)に示したように、皿Dから水Wを除去する。そして、例えば図5に示したように、微細成分Cが除去された第二の試料S2を分散された状態(個々の粒子の輪郭が見える状態)としつつ、第二の照明部15の上面に載置する。
その際、第二の試料S2を、第二の照明部15の上に直接載置するようにしてもよいし、皿Dごと載置するようにしてもよい。
その後、第二の撮影手段(レンズ12aを下方に向けたカメラ12)によって筐体11の中に載置された第二の試料S2を撮影する。
On the other hand, when the soil material is the second soil S2 and the measurement content is particle size distribution, the tray 16 is removed from the housing 11, the second illumination unit 15 is turned on, and the second sample S2 extracted from the second soil S2 is placed inside the housing 11 (on the upper surface of the second illumination unit 15).
In the sample supplying step according to the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4(a), the second sample S2 is placed in a small dish D (e.g., a petri dish) with at least a transparent bottom, and then water W is poured into the dish D to wet the sample. Then, as shown in FIG. 4(b), the fine components C of the second sample S2 float on the surface of the water W, and the fine components C are removed. Then, as shown in FIG. 4(c), the water W is removed from the dish D. Then, as shown in FIG. 5, for example, the second sample S2 from which the fine components C have been removed is placed on the upper surface of the second illumination unit 15 in a dispersed state (a state in which the outlines of individual particles are visible).
At that time, the second sample S2 may be placed directly on the second illumination unit 15, or the entire dish D may be placed thereon.
Thereafter, the second sample S2 placed in the housing 11 is photographed by the second photographing means (camera 12 with lens 12a facing downward).

また、材料となる土が第一の土S1又は第二の土S2であって、測定内容が色彩である場合には、第一の照明部14を点灯させるとともに、第一の土S1又は第二の土S2を、例えば図6に示したように、第二の照明部15の上面全体に敷き詰める(第二の照明部15の上面が土で見えないようにする)。
その際、第一の試料S1又は第二の試料S2を、第二の照明部15の上に直接敷き詰めるようにしてもよいし、第二の照明部15の上に載置した大型の皿(例えば受け皿16)に敷き詰めるようにしてもよい。
その後、第二の撮影手段によって筐体11の中に載置された第一の試料S1又は第二の試料S2を撮影する。
上述したように、第一の照明部14は、下方も照らすため、撮影の際、第二の照明部15に敷き詰められた第一の土S1又は第二の土S2は、第一の照明部14が発する白色光で照らされる。
In addition, when the soil material is the first soil S1 or the second soil S2 and the measurement content is color, the first lighting unit 14 is turned on and the first soil S1 or the second soil S2 is spread over the entire upper surface of the second lighting unit 15, for example, as shown in FIG. 6 (so that the upper surface of the second lighting unit 15 is not visible due to the soil).
In this case, the first sample S1 or the second sample S2 may be directly spread on the second illumination unit 15, or may be spread on a large dish (e.g., a receiving dish 16) placed on the second illumination unit 15.
Thereafter, the first sample S 1 or the second sample S 2 placed in the housing 11 is photographed by the second photographing means.
As described above, the first lighting unit 14 also illuminates downward, so that during photography, the first soil S1 or the second soil S2 spread out on the second lighting unit 15 is illuminated by the white light emitted by the first lighting unit 14.

(測定工程)
土を撮影した後は、測定工程へ移る。
この測定工程では、測定装置2が、撮影工程で得られた第一の試料S1の画像に基づいて第一の土S1の粒度分布を測定する、又は第二の試料S2の画像に基づいて第二の土S2の粒度分布を測定する。
本実施形態に係る測定工程では、粒度分布を測定した後、測定装置2がその測定結果(粒度分布を示すグラフ(図7,8参照)、粒度に応じた土の分類(粗礫、中礫、細礫、粗砂、中砂、細砂等)、前回の測定結果との差等)を表示する。
(Measurement process)
After photographing the soil, the measurement process begins.
In this measurement step, the measuring device 2 measures the particle size distribution of the first soil S1 based on the image of the first sample S1 obtained in the photographing step, or measures the particle size distribution of the second soil S2 based on the image of the second sample S2 .
In the measurement process according to this embodiment, after measuring the particle size distribution, the measuring device 2 displays the measurement results (graphs showing the particle size distribution (see FIGS. 7 and 8 ), classification of the soil according to particle size (coarse gravel, medium gravel, fine gravel, coarse sand, medium sand, fine sand, etc.), the difference from the previous measurement result, etc.).

また、本実施形態に係る測定工程では、測定装置2が、第二の撮影手段によって得られた第一の土S1、又は第二の土S2の画像に基づいて、第一の土S1の色彩、又は第二の土S2の色彩も測定する。
上述したように、撮影の際、第二の照明部15に敷き詰められた第一の土S1又は第二の土S2は、第一の照明部14が発する白色光で照らされる。この白色光で照らされた第一の試料S1又は第二の試料S2を撮影して得られた第一の試料S1の画像又は第二の試料S2の画像を用いて色彩を測定することにより、第一の試料S1又は第二の試料S2が湿っていても(含水比が高くても)、乾燥した状態と同様の測定結果を得ることができる。その結果、撮影の前に第一の試料S1又は第二の試料S2を乾燥させる工程が不要となる。
色彩を測定した後、測定装置2がその測定結果(色彩を示すグラフ(図9参照)、色彩に応じた土の分類(砂礫土、砂質土、粘性土等)、前回の測定結果との差等)を表示する。
In addition, in the measurement process according to this embodiment, the measuring device 2 also measures the color of the first soil S1 or the color of the second soil S2 based on an image of the first soil S1 or the second soil S2 obtained by the second photographing means.
As described above, when photographing, the first soil S1 or the second soil S2 spread on the second illumination unit 15 is illuminated with white light emitted by the first illumination unit 14. By measuring the color using an image of the first sample S1 or the second sample S2 obtained by photographing the first sample S1 or the second sample S2 illuminated with this white light, it is possible to obtain measurement results similar to those obtained when the first sample S1 or the second sample S2 is wet (even if the water content is high). As a result, a step of drying the first sample S1 or the second sample S2 before photographing is not required.
After measuring the color, the measuring device 2 displays the measurement results (a graph showing the color (see Figure 9), the classification of the soil according to the color (gravel soil, sandy soil, clayey soil, etc.), the difference from the previous measurement result, etc.).

(判断工程)
土の粒度分布及び色彩を測定した後は、判断工程へ移る。
この判断工程では、測定工程で得られた粒度分布に基づいて、第一の土S1、又は第二の土S2が施工に適したものであるか否かを判断する。
また、本実施形態に係る判断工程では、測定工程で得られた粒度分布及び色彩に基づいて、第一の土S1、又は第二の土S2が施工に適したものであるか否かを判断する。
土が施工に適したものであるか否かの判断は、例えば、この度得られた土の粒度分布、色度及び彩度と、施工当初の試験により得られた初期の土の粒度分布、色度及び彩度と、の差がそれぞれ所定範囲内であるか否かによって行う。
なお、この判断は、測定装置2が行ってもよいし、測定結果を見た人が行ってもよい。
(Judgment process)
After measuring the soil particle size distribution and color, the process moves to the judgment step.
In this judgment step, it is judged whether the first soil S 1 or the second soil S 2 is suitable for construction based on the particle size distribution obtained in the measurement step.
In addition, in the judgment step according to this embodiment, it is judged whether the first soil S 1 or the second soil S 2 is suitable for construction based on the particle size distribution and color obtained in the measurement step.
Whether or not soil is suitable for construction is determined, for example, by checking whether the differences between the particle size distribution, color, and saturation of the soil obtained this time and the initial particle size distribution, color, and saturation of the soil obtained through tests at the beginning of construction are within specified ranges.
This determination may be made by the measuring device 2 or by a person who views the measurement results.

この判断工程で、第一の土S1、又は第二の土S2が施工に適したものではないと判断した場合は、例えば、土を元の場所へ戻す。
一方、この判断工程で、第一の土S1、又は第二の土S2が施工に適したものであると判断した場合は、施工途中の盛土へ運ぶ。
If it is determined in this determination process that the first soil S 1 or the second soil S 2 is not suitable for construction, for example, the soil is returned to its original location.
On the other hand, if it is determined in this judgment process that the first soil S 1 or the second soil S 2 is suitable for construction, it is transported to the embankment in the middle of construction.

(変形例)
なお、測定対象の土が、第一の土S1、第二の土S2のどちらであるか線引きが困難な土であった場合には、例えば、第一の土と同様に開口11aへ投入し第一の撮影手段により撮影し得られた画像に基づいて測定した粒度分布、及び第二の土と同様に筐体11の中に載置し第二の撮影手段により撮影し得られた画像に基づいて測定した粒度分布の両方に基づいて土の性状を判断するようにしてもよい。
(Modification)
In addition, when it is difficult to distinguish whether the soil to be measured is the first soil S1 or the second soil S2 , the properties of the soil may be determined, for example, based on both the particle size distribution measured based on an image obtained by pouring the soil into the opening 11a in the same manner as the first soil and photographing it with the first photographing means, and the particle size distribution measured based on an image obtained by placing the soil inside the housing 11 in the same manner as the second soil and photographing it with the second photographing means.

<3.効果>
以上説明してきたシステム100は、上面に開口11aを有する可搬型の筐体11と、開口11aから投入され当該筐体11の中を落下中の、相対的に粒度が大きい第一の土S1(砂礫土)を撮影する第一の撮影手段(レンズ12aを水平方向に向けたカメラ12)と、筐体11の中に載置された、相対的に粒度が小さい第二の土S2(砂質土)を撮影する第二の撮影手段(レンズ12aを下方に向けたカメラ12)と、を備える撮影装置1と、第一の撮影手段によって得られた第一の土S1の画像に基づいて第一の土S1の粒度分布を測定し、第二の撮影手段によって得られた第二の土S2の画像に基づいて第二の土S2の粒度分布を測定する測定装置2と、を備える。
また、以上説明してきた盛土材料品質管理方法は、盛土の施工現場に、システム100を設置する設置工程と、材料となる土が第一の土S1である場合には、第一の土S1から抜き取った第一の試料S1を開口11aへ投入し、材料となる土が第二の土S2である場合には、第二の土S2から抜き取った第二の試料S2を筐体11の中に載置する試料供給工程と、第一の撮影手段によって筐体11の中を落下中の第一の試料S1を撮影する、又は第二の撮影手段によって筐体11の中に載置された第二の試料S2を撮影する撮影工程と、測定装置2が、撮影工程で得られた第一の試料S1の画像に基づいて第一の土S1の粒度分布を測定する、又は第二の試料S2の画像に基づいて第二の土S2の粒度分布を測定する測定工程と、測定工程で得られた粒度分布に基づいて、第一の土S1、又は第二の土S2が施工に適したものであるか否かを判断する判断工程と、を有する。
<3. Effects>
The system 100 described above comprises an imaging device 1 having a portable housing 11 having an opening 11a on the top surface, a first imaging means (camera 12 with lens 12a facing horizontally) that images a first soil S1 (gravel soil) having a relatively large grain size that is inserted through the opening 11a and falling through the housing 11, and a second imaging means (camera 12 with lens 12a facing downward) that images a second soil S2 (sandy soil) having a relatively small grain size that is placed inside the housing 11, and a measuring device 2 that measures the grain size distribution of the first soil S1 based on the image of the first soil S1 obtained by the first imaging means, and measures the grain size distribution of the second soil S2 based on the image of the second soil S2 obtained by the second imaging means.
The method for controlling the quality of embankment materials described above includes an installation step of installing the system 100 at the construction site of the embankment; a sample supply step of feeding a first sample S1 extracted from the first soil S1 into the opening 11a when the soil material is the first soil S1 , and placing a second sample S2 extracted from the second soil S2 in the housing 11 when the soil material is the second soil S2 ; an imaging step of photographing the first sample S1 falling in the housing 11 by the first imaging means, or photographing the second sample S2 placed in the housing 11 by the second imaging means; a measurement step of measuring the particle size distribution of the first soil S1 based on the image of the first sample S1 obtained in the imaging step, or measuring the particle size distribution of the second soil S2 based on the image of the second sample S2 by the measuring device 2 ; and a judgment step of judging whether the first soil S1 or the second soil S2 is suitable for construction based on the particle size distribution obtained in the measurement step.

少なくとも撮影装置1及び測定装置2は可搬型(小型、軽量)のものである上、材料となる土から抜き取った試料を用いて測定を行うため、大規模な設備を設置することが困難である盛土の施工現場にも容易に設置することができる。
また、このシステム100が施工現場に設置されることで、運び込まれてきた土の粒度分布を直ちに測定することができる。
このため、このシステム100、又はこのシステム100を用いた盛土材料品質管理方法によれば、盛土の施工現場において、材料として用いる土の粒度分布を、容易且つ迅速に測定することができる。
At least the imaging device 1 and the measuring device 2 are portable (small and lightweight), and since measurements are performed using samples extracted from the soil material, they can be easily installed at embankment construction sites where it is difficult to install large-scale equipment.
Furthermore, by installing this system 100 at a construction site, the particle size distribution of the soil that has been brought in can be immediately measured.
Therefore, according to this system 100 or a method for controlling the quality of embankment materials using this system 100, the particle size distribution of soil used as material at the embankment construction site can be easily and quickly measured.

また、本実施形態に係るシステム100は、測定装置2が、第二の撮影手段によって得られた第一の土S1の画像、又は第二の土S2の画像に基づいて、第一の土S1の色彩、又は第二の土S2の色彩も測定する。
また、本実施形態に係る盛土材料品質管理方法は、測定工程で、測定装置2が、第二の撮影手段によって得られた第一の土S1、又は第二の土S2の画像に基づいて、第一の土S1の色彩、又は第二の土S2の色彩も測定し、判断工程で、測定工程で得られた粒度分布及び色彩に基づいて、第一の土S1、又は第二の土S2が施工に適したものであるか否かを判断する。
In addition, in the system 100 according to this embodiment, the measuring device 2 also measures the color of the first soil S1 or the color of the second soil S2 based on the image of the first soil S1 or the image of the second soil S2 obtained by the second photographing means.
In addition, in the fill material quality control method of this embodiment, in a measurement process, the measuring device 2 also measures the color of the first soil S1 or the color of the second soil S2 based on the image of the first soil S1 or the second soil S2 obtained by the second photographing means, and in a judgment process, it is judged whether the first soil S1 or the second soil S2 is suitable for construction based on the particle size distribution and color obtained in the measurement process.

従来の画像解析を用いた土の品質管理手法は、土の粒度分布のみを測定するものであった。このため、後日運ばれてきた土の色彩が施工当初のものと異なっていたとしても、粒度分布に変化が無い場合には、後日運ばれてきた土の性状を、施工当初のものと同様であると判断してしまうことがあった。
しかし、このシステム100、又はこのシステム100を用いた盛土材料品質管理方法によれば、例えば、後日運ばれてきた土の粒度分布が施工当初のものと同様であっても、色彩が変化している場合には、後日運ばれてきた土の性状が、施工当初のものから変化していると判断することができるため、従来は見過ごしてしまうことのあった土の性状の変化をより確実に検出することができる。
Conventional soil quality control methods using image analysis only measure the particle size distribution of the soil. Therefore, even if the color of the soil delivered at a later date is different from that of the original construction, if the particle size distribution remains the same, the properties of the soil delivered at a later date may be judged to be the same as that of the original construction.
However, according to this system 100 or a method for controlling the quality of fill material using this system 100, for example, even if the particle size distribution of soil brought in at a later date is the same as that at the time of construction, if the color has changed, it can be determined that the properties of the soil brought in at a later date have changed from those at the time of construction, and changes in soil properties that might have been overlooked in the past can be more reliably detected.

次に、本発明の実施例について説明する。
図7は粒度試験により得られた第一の試料S1の粒度分布を示すグラフ、及びシステム100により得られた第一の試料S1の粒度分布を示すグラフ、図8は粒度試験により得られた第二の試料S2の粒度分布を示すグラフ、及びシステム100により得られた第二の試料S2の粒度分布を示すグラフ、図9はシステム100により得られた第一~第三の試料の色彩を示すグラフである。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a graph showing the particle size distribution of the first sample S1 obtained by the particle size test, and a graph showing the particle size distribution of the first sample S1 obtained by the system 100. FIG. 8 is a graph showing the particle size distribution of the second sample S2 obtained by the particle size test, and a graph showing the particle size distribution of the second sample S2 obtained by the system 100. FIG. 9 is a graph showing the colors of the first to third samples obtained by the system 100.

<試験の概要>
まず、4~6kgの範囲内の第一の試料S1(砂礫土)を用意した。
そして、その第一の試料S1を用い、粒度試験(JIS A 1204)を行った。
また、上記システム100を用いて、この第一の試料S1の粒度分布を測定した。
そして、粒度試験により得られた第一の試料S1の粒度分布と、システム100により得られた第一の試料S1の粒度分布を、同一平面上でグラフ化した。
<Study Overview>
First, a first sample S 1 (gravel soil) weighing 4 to 6 kg was prepared.
Then, the first sample S1 was subjected to a grain size test (JIS A 1204).
Furthermore, the particle size distribution of the first sample S1 was measured using the system 100.
Then, the particle size distribution of the first sample S1 obtained by the particle size test and the particle size distribution of the first sample S1 obtained by the system 100 were graphed on the same plane.

次に、1~2kgの範囲内の第二の試料S2(砂質土)を用意した。
そして、その第二の試料S2を用い、第一の試料S1と同様の粒度試験を行った。
また、上記システム100を用いて、この第二の試料S2の粒度分布を測定した。
そして、粒度試験により得られた第二の試料S2の粒度分布と、システム100により得られた第二の試料S2の粒度分布を、粒径を横軸、通過質量百分率を縦軸とする同一平面上でグラフ化した。
Next, a second sample S 2 (sandy soil) weighing 1 to 2 kg was prepared.
Then, the second sample S2 was used to carry out the same grain size test as the first sample S1 .
The particle size distribution of the second sample S2 was also measured using the system 100.
Then, the particle size distribution of the second sample S2 obtained by the particle size test and the particle size distribution of the second sample S2 obtained by the system 100 were graphed on the same plane with the particle size on the horizontal axis and the passing mass percentage on the vertical axis.

また、含水比がそれぞれ異なる8種類の第一の試料S1(砂礫土)、含水比がそれぞれ異なる4種類の第二の試料S2(砂質土)、及び含水比がそれぞれ異なる4種類の第三の試料(粘性土)をそれぞれ用意した。
そして、システム100を用いて、各試料の色度及び彩度をそれぞれ測定した。
最後に、測定した各試料の色彩を、色度を横軸、彩度を縦軸とする平面上にプロットした。
In addition, eight types of first samples S1 (gravel soil) each having a different moisture content, four types of second samples S2 (sandy soil) each having a different moisture content, and four types of third samples (clay soil) each having a different moisture content were prepared.
Then, the chromaticity and saturation of each sample were measured using the system 100.
Finally, the measured color of each sample was plotted on a plane with chromaticity on the horizontal axis and saturation on the vertical axis.

<試験の結果>
システム100により得られた第一の試料S1の粒度分布を示すグラフG11を、粒度試験により得られた第一の試料S1の粒度分布を示すグラフG12と比較した結果、図7に示したように、両グラフG11,G12が概ね一致した。
次に、システム100により得られた第二の試料S2の粒度分布を示すグラフG21を、粒度試験により得られた第二の試料S2の粒度分布を示すグラフG22と比較した結果、図8に示したように、両グラフG21,G22は、第一の試料S1と同様、概ね一致した。
このことは、システム100が、従来の粒度試験と同様の精度で粒度分布を測定できることを示している。
<Test Results>
A comparison of the graph G11 showing the particle size distribution of the first sample S1 obtained by the system 100 with a graph G12 showing the particle size distribution of the first sample S1 obtained by a particle size test showed that the two graphs G11 and G12 were roughly consistent, as shown in FIG. 7.
Next, the graph G21 showing the particle size distribution of the second sample S2 obtained by the system 100 was compared with the graph G22 showing the particle size distribution of the second sample S2 obtained by the particle size test. As a result, as shown in FIG. 8, both graphs G21 and G22 were roughly consistent, similar to the first sample S1 .
This indicates that the system 100 can measure particle size distribution with similar accuracy as conventional particle size testing.

また、各試料の色度及び彩度を示す点P1,P2,P3の位置を比較した結果、図9に示したように、同一種類の試料を示す点P1,P2,P3は、含水比が異なっていても、密集していた(色度及び彩度が概ね一致した)。
このことは、システム100が、色彩の測定前に試料を乾燥させなくても、土の種類を正確に判別できることを示している。
In addition, the positions of points P1 , P2 , and P3 indicating the chromaticity and chroma of each sample were compared, and as a result, as shown in Figure 9, points P1 , P2 , and P3 indicating samples of the same type were closely spaced (the chromaticity and chroma were roughly the same) even though the water content was different.
This demonstrates that system 100 can accurately determine soil type without having to dry the sample before measuring color.

100 盛土材料品質管理システム
1 撮影装置
11 筐体
11a 開口
11b 第二の開口
11c カメラ支持部
11d 軸棒
12 カメラ(第一の撮影手段、第二の撮影手段)
12a レンズ
13 分散部
13a 傾斜面
13b 突起
13c ホッパー
14 第一の照明部
15 第二の照明部
16 受け皿
2 測定装置
3 電源装置
D 皿
11 盛土材料品質管理システムにより得られた第一の土(試料)の粒度分布を示すグラフ
12 粒度試験により得られた第一の土(試料)の粒度分布を示すグラフ
21 盛土材料品質管理システムにより得られた第二の土(試料)の粒度分布を示すグラフ
22 粒度試験により得られた第二の土(試料)の粒度分布を示すグラフ
N 通信ネットワーク
1 第一の土(試料)の色度及び彩度を示す点
2 第二の土(試料)の色度及び彩度を示す点
3 第三の土(試料)の色度及び彩度を示す点
1 第一の土(試料)
2 第二の土(試料)
C 微細成分
W 水
100 Filling material quality control system 1 Photographing device 11 Housing 11a Opening 11b Second opening 11c Camera support part 11d Axle rod 12 Camera (first photographing means, second photographing means)
12a Lens 13 Dispersion section 13a Inclined surface 13b Protrusion 13c Hopper 14 First lighting section 15 Second lighting section 16 Receptacle 2 Measuring device 3 Power supply device D Dish G 11 Graph G showing particle size distribution of first soil (sample) obtained by embankment material quality control system 12 Graph G showing particle size distribution of first soil (sample) obtained by particle size test 21 Graph G showing particle size distribution of second soil (sample) obtained by embankment material quality control system 22 Graph N showing particle size distribution of second soil (sample) obtained by particle size test Communication network P 1 Point P showing chromaticity and saturation of first soil (sample) 2 Point P showing chromaticity and saturation of second soil (sample) 3 Point S showing chromaticity and saturation of third soil (sample) 1 First soil (sample)
S 2 Second soil (sample)
C Fine component W Water

Claims (5)

上面に開口を有する可搬型の筐体と、
前記筐体に設けられ、前記開口から投入され当該筐体の中を落下中の、相対的に粒度が大きい第一の土を撮影する第一の撮影手段と、
前記筐体に設けられ、前記筐体の中に載置された、相対的に粒度が小さい第二の土、又は前記第一の土を撮影する第二の撮影手段と、
を備える撮影装置と、
前記第一の撮影手段によって得られた前記第一の土の画像に基づいて前記第一の土の粒度分布を測定し、前記第二の撮影手段によって得られた前記第二の土の画像に基づいて前記第二の土の粒度分布を測定する測定装置と、
を備えることを特徴とする盛土材料品質管理システム。
A portable housing having an opening on an upper surface;
A first photographing means is provided in the housing and photographs a first soil having a relatively large grain size that is poured through the opening and falling through the housing;
A second photographing means is provided in the housing and photographs a second soil having a relatively small grain size placed in the housing or the first soil;
An imaging device comprising:
a measuring device that measures the particle size distribution of the first soil based on an image of the first soil obtained by the first photographing means, and measures the particle size distribution of the second soil based on an image of the second soil obtained by the second photographing means;
A quality control system for embankment materials comprising:
前記筐体に取り付けられ、レンズを水平方向に向けた状態と前記レンズを下方に向けた状態とに切り替え可能なカメラを備え、
前記レンズを水平方向に向けた前記カメラが前記第一の撮影手段をなし、前記レンズを下方に向けた前記カメラが前記第二の撮影手段をなすことを特徴とする請求項1に記載の盛土材料品質管理システム。
a camera attached to the housing and switchable between a state in which the lens is oriented horizontally and a state in which the lens is oriented downward;
The embankment material quality control system according to claim 1, characterized in that the camera with the lens facing horizontally constitutes the first photographing means, and the camera with the lens facing downward constitutes the second photographing means.
前記測定装置は、前記第二の撮影手段によって得られた前記第一の土の画像、又は前記第二の土の画像に基づいて、前記第一の土の色彩、又は前記第二の土の色彩も測定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の盛土材料品質管理システム。 The embankment material quality control system according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring device also measures the color of the first soil or the color of the second soil based on the image of the first soil or the image of the second soil obtained by the second photographing means. 前記開口の上に設けられ、前記第一の撮影手段から離れる方向へ向かって下るよう傾斜する傾斜面と、前記傾斜面に設けられ、前記傾斜面の上を滑り落ちていく前記第一の土を、前記傾斜面に沿う方向であって落ちていく方向と直交する方向に分散させる少なくとも一つの突起と、を有する分散部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の盛土材料品質管理システム。 The embankment material quality control system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a dispersion part having an inclined surface provided above the opening, inclined downward in a direction away from the first imaging means, and at least one protrusion provided on the inclined surface, which disperses the first soil sliding down the inclined surface in a direction along the inclined surface and perpendicular to the direction of the first soil falling down. 盛土の施工現場に、上面に開口を有する可搬型の筐体と、前記開口から投入され当該筐体の中を落下中の、相対的に粒度が大きい第一の土を撮影する第一の撮影手段と、前記筐体の中に載置された、相対的に粒度が小さい第二の土を撮影する第二の撮影手段と、を備える撮影装置を設置する設置工程と、
材料となる土が前記第一の土である場合には、前記第一の土から抜き取った第一の試料を前記開口へ投入し、材料となる土が前記第二の土である場合には、前記第二の土から抜き取った第二の試料を前記筐体の中に載置する試料供給工程と、
前記第一の撮影手段によって前記筐体の中を落下中の前記第一の試料を撮影する、又は前記第二の撮影手段によって前記筐体の中に載置された前記第二の試料を撮影する撮影工程と、
前記第一の撮影手段によって得られた前記第一の土の画像に基づいて前記第一の土の粒度分布を測定し、前記第二の撮影手段によって得られた前記第二の土の画像に基づいて前記第二の土の粒度分布を測定する測定装置が、前記撮影工程で得られた前記第一の試料の画像に基づいて前記第一の土の粒度分布を測定する、又は前記第二の試料の画像に基づいて前記第二の土の粒度分布を測定する測定工程と、
前記測定工程で得られた粒度分布に基づいて、前記第一の土、又は前記第二の土が施工に適したものであるか否かを判断する判断工程と、
を有することを特徴とする盛土材料品質管理方法。
an installation process for installing an imaging device at a construction site of an embankment, the imaging device comprising: a portable housing having an opening on an upper surface; a first imaging means for imaging a first soil having a relatively large grain size that is poured in through the opening and falling through the housing; and a second imaging means for imaging a second soil having a relatively small grain size that is placed in the housing;
a sample supply step of introducing a first sample extracted from the first soil into the opening when the soil to be used as the material is the first soil, and placing a second sample extracted from the second soil in the housing when the soil to be used as the material is the second soil;
an imaging step of imaging the first sample falling inside the housing by the first imaging means or imaging the second sample placed inside the housing by the second imaging means;
A measuring device measures the particle size distribution of the first soil based on the image of the first soil obtained by the first photographing means, and measures the particle size distribution of the second soil based on the image of the second soil obtained by the second photographing means, a measuring step of measuring the particle size distribution of the first soil based on the image of the first sample obtained in the photographing step, or measuring the particle size distribution of the second soil based on the image of the second sample;
a judgment step of judging whether the first soil or the second soil is suitable for construction based on the particle size distribution obtained in the measurement step;
A method for controlling the quality of embankment materials, comprising:
JP2021143031A 2021-09-02 2021-09-02 Embankment material quality control system and embankment material quality control method Active JP7685912B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021143031A JP7685912B2 (en) 2021-09-02 2021-09-02 Embankment material quality control system and embankment material quality control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021143031A JP7685912B2 (en) 2021-09-02 2021-09-02 Embankment material quality control system and embankment material quality control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023036164A JP2023036164A (en) 2023-03-14
JP7685912B2 true JP7685912B2 (en) 2025-05-30

Family

ID=85508532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021143031A Active JP7685912B2 (en) 2021-09-02 2021-09-02 Embankment material quality control system and embankment material quality control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7685912B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003275570A (en) 2002-03-19 2003-09-30 Kobe Steel Ltd Pellet particle size control method
JP2010066127A (en) 2008-09-10 2010-03-25 Taiheiyo Cement Corp System and method for measuring particle size distribution of granular material
JP2015010952A (en) 2013-06-28 2015-01-19 大成建設株式会社 Grain size distribution measurement system and weight conversion factor calculation system
JP2016200518A (en) 2015-04-11 2016-12-01 鹿島建設株式会社 Method and system for measuring particle size distribution of ground material
JP2017160473A (en) 2016-03-07 2017-09-14 株式会社神戸製鋼所 Evaluation method of pseudo particle for manufacturing sintered ore
WO2018181942A1 (en) 2017-03-30 2018-10-04 Jfeスチール株式会社 Raw material particle size distribution measuring device, particle size distribution measuring method, and void ratio measuring device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003275570A (en) 2002-03-19 2003-09-30 Kobe Steel Ltd Pellet particle size control method
JP2010066127A (en) 2008-09-10 2010-03-25 Taiheiyo Cement Corp System and method for measuring particle size distribution of granular material
JP2015010952A (en) 2013-06-28 2015-01-19 大成建設株式会社 Grain size distribution measurement system and weight conversion factor calculation system
JP2016200518A (en) 2015-04-11 2016-12-01 鹿島建設株式会社 Method and system for measuring particle size distribution of ground material
JP2017160473A (en) 2016-03-07 2017-09-14 株式会社神戸製鋼所 Evaluation method of pseudo particle for manufacturing sintered ore
WO2018181942A1 (en) 2017-03-30 2018-10-04 Jfeスチール株式会社 Raw material particle size distribution measuring device, particle size distribution measuring method, and void ratio measuring device
US20210102885A1 (en) 2017-03-30 2021-04-08 Jfe Steel Corporation Raw material particle size distribution measuring apparatus, particle size distribution measuring method, and porosity measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023036164A (en) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10989530B1 (en) Determining a surface characteristic of a roadway using an imaging device
US9273951B2 (en) Optical method and apparatus for determining a characteristic such as volume and density of an excavated void in a construction material
CN107957408B (en) Method for measuring soil suction by light reflection theory
JP4883799B2 (en) Ground material particle size measurement system and program
Romero et al. Relationship between the representative volume element and mechanical properties of asphalt concrete
Rao et al. Coarse aggregate shape and size properties using a new image analyzer
ES3039448T3 (en) Digital particle analysis
CZ843788A3 (en) Method of automatic analysis of particles and apparatus for making the same
Wolter et al. Air void analysis of hardened concrete by means of photogrammetry
JP7685912B2 (en) Embankment material quality control system and embankment material quality control method
CN109781605B (en) An experimental method for visualization of unsaturated flow based on transparent soil
JP6489912B2 (en) Particle size distribution analysis method and quality control method for construction materials
JP7724688B2 (en) Particle size distribution measuring system and particle size distribution measuring method
US20090091755A1 (en) Measuring method and system for measuring particle size and shape of powdery or grain like particles
CN102864727B (en) A kind of Bitumen Pavement Anti-Skid Performance assay method of analyzer
JP2021107651A (en) Aggregate particle size measurement system and asphalt plant
Prasad et al. Evaluation of grain size distribution by digital image processing
JP7805764B2 (en) Particle size distribution measuring device
JP7703419B2 (en) Particle size distribution measuring method and particle size distribution measuring device
US12429332B2 (en) Determining a surface characteristic of a roadway using an imaging device
US20130188944A1 (en) Photographing apparatus
JP2025135665A (en) Granular material particle size distribution measurement system and particle size distribution measurement method
JPH10197437A (en) Powder material inspection equipment
CN216645262U (en) Measuring device for ground gravel coverage
JP2010281631A (en) Quality inspection method and quality inspection apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250411

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250520

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7685912

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150