JP4565494B2

JP4565494B2 - 埋設管工事・土木工事の設計・管理支援システム

Info

Publication number: JP4565494B2
Application number: JP2004240179A
Authority: JP
Inventors: 重一満岡
Original assignee: 株式会社マオカ設計
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-08-19
Also published as: JP2005182750A

Description

本発明は、埋設管工事・土木工事において、設計作業並びに工事完成後の維持管理を支援するシステムに関し、より具体的にはGISを用いて、設計図面と設計諸元を関連付けると共に独自の管理モデルを採用した埋設管工事・土木工事の支援システムに関する。
なお、本出願において埋設管工事とは、公共下水道事業、集落排水事業、上水道事業、農業用埋設管事業等を指し、土木工事とは、道路事業、水路事業、溜池事業等を指すものとする。

従来の埋設管工事・土木工事における支援システムの代表例としては、CAD（Computer-Aided Design）があげられる。CADはコンピュータ援用設計ともいい、土木設計・埋設管設計、建築設計や機械設計、回路設計などで、設計図などの作成作業をコンピュータを利用して効率よく行う手段として広く認識されている。例えばグラフィックス機能に優れたコンピュータ上でCADソフトウェアを動作させ、高解像度のディスプレイ画面を設計図面にみなして図形の作成・修正・映像化を行うことにより、従来の紙ベースの設計に比べ大幅な効率化を実現することができる。

一方、近年では、ディジタル化された地図をコンピュータ上で参照・操作・分析等するための地理情報システム（Geographical Information System;GIS）が、コンピュータ技術及びネットワーク技術の進展と共に発達している。地理情報システムの導入により、地理情報と各種設計情報の関連づけを行うことが可能となった。
一般に、GISはその目的や利用方法に応じて個別に構築され運用されるものである。例えば、各部署や各事業所毎で個別に地理情報システムが構築する場合、自らの管理外の地理情報が必要となる場合等もある。このような場合、各地理情報システムが何の連携もなく分散している状況下では、どこに必要な地理情報が存在するのか把握しにくく、分散された地理情報システムを効率的に利用することができないという問題があった。
そこで、分散された異なる種類の地理情報システムを相互利用できるようにした地理情報システムが提言されている（特許文献１、特許文献２）。

特開２０００−２６７５６３号公報特開２０００−２５９６５９号公報

埋設管工事・土木工事における設計・管理業務の概要は図１に示す通りである。認可設計（計画設計）は、多年度に渡る事業量全体の概略設計であり、年度計画を立てて実施する基本となる設計書（設計図、数量計算書、工事費明細書、設計諸元等）を作成するものである(STEP1)。測量試験費予算要望では、次年度から１〜２年間で施工する区間について、実施設計をするための測量試験費の予算を積算して要望（要求）する(STEP2)。測量試験費補助金交付申請は、予算要望を提出した施工工区について、測量試験費に係る補助金の交付を受けるための手続である(STEP3）。

実施設計では、上記作業を経て当該年度に割り当てられた事業量について、工事を実施するための見積及び施工に必要な実施設計を作成する(STEP4)。なお、工期全体を１年として全体実施設計を行う事業もある。工事費予算要望は、次年度に施工予定の事業についての工事費を積算して要望（要求）する(STEP5)。工事費補助金交付申請は、予算要望を提出した施工工区について、工事費に係る補助金の交付を受けるための手続である(STEP6）。
上記作業で必要な工事費の見積は、施工工期、事業量、及び工事費等について最適な値を得るまで繰り返し試算を行う必要がある。

請負設計は補助金交付申請と実施設計に基づいて、工区を区分し、工事を発注するために必要な設計書を作成する(STEP7)。この際も事業量と工事費の繰り返し試算が必要である。
変更設計は請負率による金額の変更が生じた場合、当初予測できない土質であった場合、その他の要因で工事に変更が生じた場合に行う(STEP8)。通常は２〜３回の変更設計を行う。
請負設計及び変更設計に基づいて「入札」を行い、落札金額と請負設計金額との割合を請負率として、以降の設計金額に請負率を乗した額を変更設計金額として請負契約を締結する。請負工事が完了すると出来高設計を作成する(STEP9)。この際も事業量と工事費の繰り返し試算が必要である。
工事完了後には、工事対象物を補修等し継続的に利用するための維持管理を行う(STEP10)。
以上の設計・管理業務では、次の課題があった。

（１）工事費積算の作業負荷の問題
従来の工事費積算業務の流れは図２に示す通りである。
まず、積算対象となる事業量を各種図面上で仮設定する(STEP11)。工種、仕様部材等の施行に関する数量データを入力し(STEP12)、これらの情報から工事費を積算する(STEP13)。積算結果をもとに、目標工事費を実現できるかを確認し(STEP14)、ＯＫであれば積算結果を出力する(STEP15)。目標工事費を実現出来ていない場合には、繰り返し試算を行うというものである。しかしながら、通常は１回で目標工事費を達成できることは少なく、繰り返し行う積算作業の作業負荷が問題となっていた。

（２）図面管理の問題
施工管理においては、多数の図面を作成することとなるが、これらを突き合わせて施工管理することは多くの労力を要する作業である。例えば、平面図、縦断図、横断図、標準図、構造図等の図面は数枚ずつあり、この中から各図面の測点とか、構造物の名称番号等の属性から必要な図面及びデータを探して施工管理をしなくてはならなかった。
GISにCADで作成した図面データやスキャナーで取り込んだイメージデータ等をそのまま取り込むことも考えられるが、紙ベースの情報をそのまま電子化しても複数図面を突き合わせる必要性はなくならず、大幅な改善は望めなかった。
（３）維持管理の問題
工事完了後には、工事対象物を補修等するために、図面管理の仕組みが必要である。従来からGISによる図面管理は行われていたが、管理図面のデータを出来高設計後に作成していたため、二度手間となっていた。
また、補修費用の積算においても、上記同様に工事費の繰り返し試算が必要という問題がある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、GISにおいて設計管理・施工管理・維持管理作業に必要な管理情報付き制御図を表示すると共に出来高管理モデルなる新たな概念を採用することで、埋設管工事・土木工事の設計・管理作業を支援するシステムを提供することを目的とする。

第１の発明は、入力手段と、表示手段と、平面図を含む図面データ、構造物の出来高を２以上に分類したモデルを含む出来高管理モデルデータ、管種、管径、土工タイプ及び土留タイプを含む設計諸元データ、工種別及び部材名称を含む数量データ、並びに、部材名称の単位数量当たりの金額を含む積算データが登録された記憶手段とを備えるGISを用いた埋設管工事・土木工事の設計・管理支援システムであって、記憶手段から図面データ、出来高管理モデルデータ、設計諸元データ及び数量データを読み出し、これらの関連付けがなされた設計諸元データ付き平面図である制御図をGISの機能を用いて作成し、作成した制御図データを記憶手段に記憶する手段と、記憶手段から制御図データを読み出し、表示手段に制御図を表示させる手段と、表示手段により表示された制御図において入力手段により区間・ヶ所を選択可能とする選択手段と、表示手段により表示された制御図において選択された区間・ヶ所を着色して表示させる手段と、選択された区間・ヶ所に基づき、記憶手段から設計諸元データ、数量データ及び積算データを読み出し、累加事業量及び累加事業費を自動積算する積算手段と、自動積算した累加事業量及び累加工事費を表示手段に表示させる手段と、を有する設計・管理支援システムである。
第２の発明は、第１の発明において、前記選択手段は、（Ａ）入力手段により起点、方向及び目標工事費を入力することにより、目標工事費に到達するまでヶ所・区間を自動指定する手段、（Ｂ）入力手段により起点及び終点を入力することにより、起点から終点までを自動指定する手段、（Ｃ）入力手段により中間点を含む起点及び中間点を含む終点を入力することにより、中間点を含む起点から中間点を含む終点までを自動指定する手段を含むことを特徴とする。
第３の発明は、第２の発明において、前記（Ａ）の自動指定は、区間とヶ所の荷重平均又は按分計算により行うことを特徴とする。

第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明において、更に予め定められた様式の帳票を表示手段に表示させる手段を有することを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明において、前記帳票は予算要望書、補助金交付申請書、委託設計書、請負設計書、変更設計書、及び／又は出来高設計書であることを特徴とする。

第６の発明は、第１ないし５のいずれかの発明において、更に構造物の図面、事業量及び工事費を表示手段に同時に表示させる手段を有することを特徴とする。

第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、前記図面データは、制御図に、平面図に中心線を引き、中心線に直角に交わる複数の横断方向線を引き、各横断方向線間に設定した一意の中心区間コードを表示手段に表示させることを可能とする情報を含むことを特徴とする。

第８の発明は、第７の発明において、前記選択手段は、前記中心線を指定することで中心線区間に存在する全ての構造物を指定する手段を有することを特徴とする。

本発明に係る設計・管理支援システムを使用することで、認可設計・実施設計から抜粋して、設計書を作ること、工事費から事業量を求めること、事業量から工事費を求めること、また区間を決めて事業費を求めること等の作業をするに際し、自動積算の機能を使って、迅速に作業をすることが出来る。
また、本発明に係る制御図を使用することで、埋設管工事・土木工事の施工管理・維持管理作業において多くの図面を見比べながら使用することなく、工事内容を容易、かつ迅速に把握することができる。例えば、平面図に加え縦断図を見なくても、設計諸元付き平面図を見ることで設計管理・施工管理を行うことが可能となる。

また、GIS上で予算要望・補助金交付申請に伴う積算、請負設計・変更設計・出来高設計等の作業を行うことが可能となり、試算のために紙ベースの資料をくり返し作成する業務が無くなり、高度な技術者の労力を大幅に節減することができる。

さらに、本発明の設計・管理支援システムでは、請負設計、設計管理業務、施工管理業務、及び維持管理業務において個別に管理していたデータを、全ての作業を通して一括管理することができる。
さらにまた、維持管理のために改めて設計図面を作成する必要が生じるという問題を解決することができ、更には人事異動が生じても後任者が容易に作成データの編集を行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に説明する。
（システム構成）
図３は、本発明のシステム構成図である。本発明に係るシステムは、入力装置１と出力装置３に接続されたパーソナルコンピュータ２から構成される。入力装置１は、デジタイザやスキャナ等の図面データ等の入力機器である。出力装置３は、ドットプリンタ、レーザープリンタ及びインクジェットプロッタ等の出力機器である。パーソナルコンピュータ２は、GIS２１とデータベースソフト２３、CADソフト２４、表計算ソフト２５及び測量ソフト２６を連携するための設計・管理支援プログラム２２とから構成される。設計・管理支援プログラム２２は、Microsoft社のVisualBasic（登録商標）等の汎用的な開発言語で作成されたプログラムである。また、それ以外のソフト２１，２３〜２６は市販の汎用的なソフトウェアである。
CADソフト２４及び測量ソフト２６は、初期データを編集するために用いるものであり、本発明の必須の構成要素ではない。
また、ネットワークや電子記憶媒体等によるデータのやり取りが可能である場合には、入力装置１及び出力装置３の双方がなくとも本発明は成立する。

（データ設定）
本発明に係るシステムを利用するためには、事前に以下のデータを入力し、データ間の関連づけを行う必要がある。
（１）表示出力用の図面データ
平面図（現況を背景図とした図）、縦断図（工事の対象となる構造物等を縦断方向に切って高低距離等を示した図）、横断図（工事の対象となる構造物等を横断方向に切って土工等を示した図）、標準図（どの地区にも当てはまる一般的な構造を示した図）、構造図（一般的な組み立て方を示した図）、平面図の計画データ（工事の対象となる中心線、測点、構造物等を平面上に投影した図）をイメージデータ又はCADデータで取得する。
（２）設計諸元データ
土工データ、マンホールデータ、公共桝データ等のデータである。
本発明で取り扱う設計諸元データの例は、図４のとおりである。なお、従来の手法においては、このうち１〜７のデータしか平面図上に表されていなかった。
（３）数量データ
工種別、区間、ヶ所毎部材名称の延長、面積、体積データである。
下水道工事における工種別としては、管渠工、マンホール工、汚水桝、取付管工などがある。管渠工における部材名称としては、ゴム輪受口片受直管、マンホール可とう継手、土留工、砂埋戻、埋設標識シート、土工などがある。
（４）単価データ
単価データは、部材名称の単位数量当りの金額で、積算歩掛×労務資材単価、数量必要資料、見積資料、積算資料を登録する。
以上のデータ設定を行うことにより、設計諸元付き平面図（制御図）を出力することが可能となる。図５の右側に下水道事業における例を、図１８に道路工事における例を示す。

（出来高管理モデル）
本発明においては、施工管理情報手段として、「出来高管理モデル」なる新たな概念を採用している。出来高管理モデルとは、従来工程毎に作成していた設計図面において、年度をまたがって施工が可能な仕上がりの形状、構造物（土工を含む）を予め工程毎に数種のモデルに分類し、工事費の積算や進捗管理を容易に行うことを可能とするための手段である。
図６は、i)下水道工事、ii)道路工事、iii)水路工事、iv)橋工事、v)ポンプ場とポンプ工事、の５つの工事における出来高管理モデルである。
図６においては、制御図に中心線を有する工事と有しない工事がある。前者には、i)〜iv)が該当し、後者にはv)が該当する。
i)下水道工事においては、Ｍ１は掘削・管布設・埋戻・舗装を、Ｍ２は掘削・管布設・埋戻を、Ｍ３は舗装を表している。ii)道路工事においては、Ｍ４０は側壁を、Ｍ４１は擁壁を、Ｍ４５は舗装を、Ｍ４６は土工を表している。iii)水路工事においては、Ｍ４１は擁壁を、Ｍ４５は舗装を、Ｍ１００は水路を表している。iv)橋工事においては、Ｍ２０１は橋台を、Ｍ２０２は橋脚を、Ｍ２０３は上部工を、「Ｈ，ｍ」は出来高の高さを表している。v)ポンプ場とポンプ工事においては、Ｍ３０１は建屋を、Ｍ３０２はポンプ場設備を表している。
以下では、i)下水道工事のモデルを例にあげて出来高管理モデルを説明する。

従来の下水道工事においては、標準断面（通常は、横断線で切った図面）のような図面で工事の管理が行われていたが、本件事案ではこれをＭ１乃至３の３つのモデルに分類している。このように分類することでＭ１乃至３のいずれのモデルに該当する工程における工事費用の積算が容易になり、また工事着工に際しても、工程毎に図面を新たに作成することなく、工事管理を行うことができる。
図６の各工事を見ると分かるように、モデルの分類は、２乃至４程度の範囲で行われている。モデルの分類は当業者であれば、容易にその見極めを行うことができると考えられるが、工事管理を行う上で当事者に都合の良い２以上の数であれば、その分類の仕方に制限はない。しかし、理想的には、埋設管工事・土木工事の各種工事について官業間で標準化モデルを作成することが好ましい。

図７は、出来高管理モデルの編集作業手順を示したものである。
出来高管理モデルを利用するためには、まず出来高モデルコードの設定を行う必要がある（STEP21）。出来高モデルコードとは、図６に記載のＭから始まるコードであり、例えば下水道工事においてはＭ１乃至Ｍ３の３つのコードを設定する必要がある。出来高モデルコードは、出来高モデル毎に一意のコードを設定する必要がある。これにより出来高管理モデルを利用する準備が完了する。
次に、本発明に係る出来高管理モデルを利用するためには、各構造物がどの中心線区間に属するか、関連する図面はどれかを設定する必要がある。そこで、平面図において横断方向線をひき、中心区間コードを決定する（STEP22）。中心区間が決まったら、構造物毎に中心区間コードを設定設定し（STEP23）、関連する各種図面のリンクを設定する（STEP24）。全ての構造物にこれらの作業を行うことで、出来高管理モデルの編集作業は終了する。
これらの作業を行うことにより、出来高管理モデルにより構造物が示された平面図（制御図）を作成することが可能となる。
なお、構造物とは、埋設管工事では、管渠・ボックス等、土木工事では、擁壁・排水路構造等を指すがの一般的であるが、本発明においては土木・仮設工等の工事対象となる全てのものを指すものとする。

出来高管理モデルを用いた設計作業は図８の要領で行われる。図８の左側には従来の設計作業の流れ図が記載されている。本発明においては、従来作業に加え、出来高管理モデルの作成、出来高管理モデルコード（Ｍコード）、記号の決定作業が新たに発生するが（図６参照）、これらの作業を行うことにより、年度実施設計における工事費積算業務の労力を大幅に削減することが可能となる。

図９は、埋設管工事における制御図と土木工事における制御図を出来高管理モデルにより表示した例である。
図９に示すとおり、上段が埋設管工事の出来高管理モデルにおける構造物管理コードの記載例であり、下段が土木工事の出来高管理モデルにおける構造物管理コードの記載例である。
例えば、構造物に「３２・３３・４１」との番号が付されていた場合、その構造物は中心から離れた構造物であり、中心線区間共有構造物である擁壁であることを意味する。

（工事費の自動積算）
GISの画面上に表示された制御図において、ユーザーは「１．ヶ所・区間指定」、「２．起点・方向指定」、「３．起点・終点指定」「４．中間点を含む起点指定・中間点を含む終点指定」の４通りの手段により、工事費の自動積算を行うことができる。本発明に係る工事費積算の流れを図１０を用いて説明する。
まず、ユーザーは、先に述べた４通りの工事費積算手段から一の手段を選択する(STEP31)。「１．ヶ所・区間指定」を選択した場合、画面上に対応する制御図が出力されるので、工事費積算の対象となるヶ所及び区間をクリックして指定すると、(STEP32a)、選択した部分が着色される(STEP33a)。
「２．起点・方向指定」を選択した場合においては、画面上に対応する制御図が出力されるので、ユーザーが工事費積算の対象となる起点、方向及び目標工事費を入力すると(STEP32b)、目標工事費に到達するまでヶ所・区間が着色される(STEP33b)。
「３．起点・終点指定」を選択した場合においては、画面上に対応する制御図が出力されるので、ユーザーが工事費積算の対象となる起点及び終点を入力すると(STEP32c)、起点から終点までのヶ所・区間が着色される(STEP33c)。
「４．中間点を含む起点指定・中間点を含む終点指定」を選択した場合においては、画面上に対応する制御図が出力されるので、ユ−ザ−が工事費積算の対象となる中間点を含む起点指定及び終点を入力すると(STEP32d)、中間点を含む起点から中間点を含む終点までのヶ所・区間が着色される(STEP33d)。
全ての選択が終了して累加事業量及び工事費の算出を実行すると(STEP34)、算出された累加事業量及び工事費が表示される(STEP35)。累加事業量及び工事費の算出は、図１１の要領で行われる。他の方法による追加指定が必要な場合には、STEP31に戻り作業を繰り返す(STEP36)。

以上の作業を終了すると、工種毎に事業量及び工事費が算出され、各工種の累計が出力結果として表示される。ユーザーは目標工事費に到達したかの判断を行い、再度積算が必要な場合にはSTEP31に戻り作業を繰り返すこととなる(STEP37)。目標工事費が得られた場合には、工事明細書、数量計算書、積算箇所が着色された各種図面を出力することができる(STEP38）。

下水道事業において、STEP32bを選択した場合の積算処理を、図１２を用いて具体的に説明する。
まず、システム内では起点情報が設定され(STEP41)、起点における図形の種類がアーク（管渠工）の場合(STEP43a)、変数FIG$には「アーク」が入力される(STEP44a)。指定された図形に付された間内部番号により、アークＤＢからマンホール１及びマンホール２の情報を取得し、各変数に値を代入する(STEP45a)。アークＤＢより間内部番号によりリンクされている図形を着色し(STEP46a）、変数NAME1$とNAME2$により事業量、工事費の演算を行う(STEP47a)。事業量、工事費の演算においては、取得した変数を元に「工種別、区間・ケ所毎部材名称の数量×単価＝工事費」とし、各工事費の総和を「累加事業費」とする。

起点における図形の種類がポイント（マンホール工）の場合(STEP43b)、変数FIG$には「ポイント」が入力される(STEP44b)。指定された図形に付された内部番号により、ポイントＤＢからマンホールの情報を取得し、各変数に値を代入する(STEP45b)。ポイントＤＢより内部番号によりリンクされている図形を着色し(STEP46b）、変数NAME$により事業量、工事費の演算を行う(STEP47b)。
アーク（管渠工）又はポイント（マンホール工）の何れでも無い場合には、積算を終了する(STEP43c)。

次に、目標金額が累加事業費を超えているか否かの判断を行う(STEP48)。既に目標金額に達している場合は、超えた金額を除いた事業量を算出する。すなわち、変数NAME$がアークの場合には、事業費とLINEから荷重平均又は按分演算で目標金額を満足する管渠工の延長を算出し(STEP59)、その範囲内において当該図形の着色を行う(STEP60)。変数NAME$がアークでない場合には、累加事業費から最後に指定されたマンホール工の工事費を引いたものを積算結果とする(STEP61)。
目標金額が累加事業費を超えていない場合には、継続して積算処理を行う。変数FIG$がアークの場合で、取付管ＤＢより変数NAME1$とマンホール１が一致する場合は(STEP62)、取付管ＤＢより変数NAME3$に取付管番号を代入する(STEP63)。取付管ＤＢにおいて、内部番号によりリンクされている図形を着色し(STEP64)、変数NAME3$により事業量、工事費の演算を行う(STEP65)。
再度、目標金額が累加事業費を超えているか否かの判断を行い(STEP66)、目標金額を超えてない場合にはSTEP62に戻り、目標金額を超えている場合には、取付管の工事費を引いたものを積算結果とする(STEP61)。
変数FIG$がアークであり、且つ取付管ＤＢより変数NAME1$とマンホール１が一致しない場合には、ポイントＤＢよりNAME2$と一致する内部番号のマンホールを取得し、各変数に値を代入する(STEP56)。接続ＤＢにおいて、変数NAME$と始点マンホールが一致し、且つ変数ROS$と路線（−１レコード）が一致する場合には、STEP55に進み、そうでない場合には、STEP46bに進む。

変数FIG$がアークで無い場合には、接続ＤＢにおいて、変数NAME$と始点マンホールが一致し、且つ変数ROS$と路線が一致するかを確認する(STEP50)。STEP50の条件を満たさない場合には、STEP55に進む。STEP50の条件を満たす場合には、接続ＤＢから一致する行番号を取得し、変数NO2に代入する(STEP51)。変数NO2の値を１増加し(STEP52)、接続ＤＢよりNO2行の始点マンホールを取得し、変数NAME$に値を代入する(STEP53)。ポイントＤＢよりNAME$と一致する内部番号のマンホールを取得し、各変数に値を代入し、STEP46ｂに戻る(STEP54)。
STEP50の条件を満たさない場合には、アークＤＢより変数NAME$と一致する内部番号のマンホールを取得し、各変数に値を代入し、STEP46aに戻る(STEP55)。

積算処理で用いる公共下水道事業における内部データの例を図１３に示す。
工事費の積算処理では、アークＤＢ、ポイントＤＢ、ポリゴンＤＢ、接続ＤＢ、取付管ＤＢの５つのデータが利用される。
アークＤＢは管渠工におけるデータを管理し、路線（路線番号）は合流毎に打つ番号を、延長はマンホール間の管渠長を、マンホール１，２は管渠両端のマンホール番号をそれぞれ格納する。ポイントＤＢはマンホール工で必要な路線とマンホール番号の対応を管理している。ポリゴンＤＢは行番号と制御盤（センターと関係ない構造物）の対応を管理している。接続ＤＢは路線番号と、始点・終点マンホールにより路線の接続データを管理している。取付管ＤＢは、取付管公共桝のデータを管理し、始点マンホール名と、始点マンホール名より順に番号を付して管理している。
これらのＤＢに振られる間内部番号、内部番号、及び行番号はGIS上で一意に管理される。

また、本発明では、図１４に示すように構造物の図面、工事費、及び制御図を同時に表示することもできる。すなわわち、メインパネルに表示される制御図には種々のものがあるが、そこで施工箇所を指定すると、指定位置情報表示パネルに対応する図面・帳票、施行材料及び工事費が表示される。

（設計図の再利用）
上述のとおり、本発明においては前の作業で作成した図面を繰り返し利用することで、図面作成に伴う作業負荷を大幅に削減している。各作業においてベースとする設計書と出力の関係を示したものが図１５である。
概略設計においては、認可設計時に作成した(A)認可設計図を予算要望、交付申請の各作業において利用し、詳細設計、請負設計においては(D)実施設計図を、出来高設計においては、(G)工事実施管理図を、維持管理においては(H)出来高管理図を再利用している。

（データ関連図）
図１６は、本発明に係るシステムのデータ関連図を示したものである。本発明においては、認可設計又は実施設計に関するデータを地理情報に関連付けて保持している。これにより、画面上に表示された制御図を用いて、工事費の積算を行うことを可能としている。
図１６の例では、GISの画面右側のウィンドウに制御図が表示され、画面左下の指定位置情報表示パネルに累加事業量及び工事費が表示される。

以下では、本発明の詳細を実施例で説明する。本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１は、埋設管工事において工事費積算を行う際のシステム処理手順を示している。図１７ａ〜１７cに示すとおり、本実施例においては、数量データＤＢに補修部材数量データを入力し、属性データに家屋データを入力することで、埋設管工事における埋設管管理及び補修費積算を行うことを可能としている。

本発明に係る出来高管理モデルの登録方法を、道路工事の実施例で説明する。
図１８の下段は、道路工事における平面図であり、道路を上面から見た図面である。平面図において使用される符号は、符号の説明に記載の構造物である。
道路工事の場合は、通常道路の長手方向に向かって概ね一定間隔で杭打ちがなされ、中心線がひかれる。中心線上の杭と杭の間の区間を中心線区間といい、例えば、測点番号Ｎｏ.０とＮｏ.１の間、Ｎｏ.1とＮｏ.２の間の区間がそれに該当する。図１８の上段は、中心線と直角の線上の断面方向の標準横断図（代表的な構造物を示す）である。図１９は、中心線から離れた構造物３２はＮｏ数字の多い進行方向の右側の擁壁４１と左側の側溝４０と集水桝４４、中心構造として土工４６、舗装４５である。制御図にあらわす記号としては擁壁４１、側溝４０は線で表し、集水桝４４は白抜きの四角であらわす。また、土工４６と舗装４５は中心線の両側にそれぞれ線であらわす。

図１９は、本実施例に係る道路の制御図の詳細情報を示したものであり、システム上に入力される全ての情報が説明の便宜上表現されている。
平面図上の中心線と直角な直線である１４ａ〜１４ｇは、横断方向線であり、横断方向線と横断方向線の間が中心線区間である。本実施例における道路工においては全ての構造物に中心線区間情報を持たせることにより、中心線を指定することで中心線区間に存在する全ての構造物の積算管理を行うことができる。横断方向線で区切られた構造物は、対応する横断方向線の若い方のアルファベットが付されており、例えば、「３３、４０ａ」と付された構造物は、中心線１４ａと１４ｂの間にある、中心線区間共有構造物である側溝を意味する。

図２０は、本実施例に係るシステム上に表示される制御図であり、実際のシステム上には図１９の一部の情報のみを記載した制御図が表示される。当該制御図上で構造物の記号を指定すると、指定された構造物の記号が太字で着色表示され、構造物が指定されたことを確認することができる。なお、図２０においては、説明の便宜上すべての構造物の記号を指定している。

図２１は、本実施例に係る出来高管理モデルの設定表であり、実施設計の数量計算書を各測点間の数量に区切り、名称に出来高管理モデルコードを打った数量データベースである。

図２２は、道路工の認可設計における従来例と本実施例２の比較表であり、図２３は、実施設計における従来例と本実施例２の比較表である。

図２４ａ及び２４ｂは、本実施例に係る工種別、区間・ヶ所毎部材名称の数量積算様式の中間処理の出力結果である。
図２４ａの上段の説明（構造物の分類及び数量計算書様式）は、従来から定められた様式に関するものである。

（区間構造物）
区間構造物は、測点毎に断面積・法長が変化するものであり、構造物が中心線に並行している構造物については、平均断面方式（Ａ様式）を使用する。
測点毎に断面積・法長が変化するもので、構造物が中心線と並行でない構造物については、中心距離とは別に測定した距離を使用して断面平均方式（Ｂ１様式）を使用する。なお、材料名称毎に算式を立てて数量を計算する展開図方式（Ｂ２様式）もあるが、本実施例ではＢ１様式をＢ様式としてあらわすものとする。
構造物の型式が一定の場合の様式としては、型式調書方式を使用する。型式長所方式には、測点区間毎に延長を区切るＣ１様式と構造物名と起終点を示す全延長をあらわすＣ２様式があるが、本実施例では、Ｃ１様式をＣ様式としてあらわすものとする。

（位置構造物）
位置構造物は材料名称毎に算式を立てて、数量を計算する構造物単体方式（Ｄ様式）を使用する。
下段の内部演算明細書は、本発明の内部計算様式を示すものである。
各様式共通事項は、下記の通りである。
すなわち、
１．数量を測点間毎に区切る。
２．制御図と出来高管理モデルをリンクする。
３．名称毎に単価と出来高管理モデルをリンクする。
４．区間毎に名称数量×単価＝金額を内部計算する。
５．制御図で指定された区間と出来高管理モデルを区間の横方向に集計して金額を出し、諸経費を加えて区間工事費とする。
６．工事費を縦計して累加工事費を求める。

図２４ｂは、内部演算イメージ図である。左側が全体設計における設計様式を示した物であり、中央のＧＩＳは表示された制御図との関連を示し、右側の年度・工区設計は、制御図を指定して目標工事費に達して出力したものである。なお、出力は従来定められた様式であり、また、図面は着色されて出力される。

以下、図１９の道路工の擁壁工において、起点・方向指定手段を選択した場合の工事費算出手順を具体的に説明する。
まず、起点をNO.0、方向をNO.nと指定し、目標工事費 3,000,000円と入力する。すると、図１５の最右列に示すように、終点を各Ｎｏとした場合の累加工事費が算出される。累加工事費を順次演算していくと、NO.3の地点において累加工事費が3,371,486円となり、目標工事費の3,000,000円を超える。そこでNO.2とNO.3の区間で按分計算を行い、目標工事費を満足する地点算出する。
例えば、NO.2から7.5m地点における左から３列目の断面は{(NO.3断面-NO.2断面)/区間距離}*調整区間距離+NO.2断面=NO.2+7.5から{(3.245-2.465)/10.0}*7.50+2.465=3.050 が算出され、左から４列目の平均断面は(NO.2断面+NO.2+7.5断面)/2=NO.2+7.5から(2.465+3.050)/2=2.76が算出され、左から５列目の立積は(NO.2+7.5平均断面*調整区間距離)=NO.2+7.5から(2.76*7.5)=20.68が算出される。
以上の結果から、下から２行目の最右列に示すように、NO.2から7.5ｍの地点における工事費は3,000,418円となるから、擁壁工の累加事業費は延長27.5ｍとなる。画面上には、累加事業量=27.5ｍ、工事費=3,000,418円が表示されると共に、図２６に示すように調整区間が着色表示される。

図２７に本実施例に係るシステム処理手順を示す。

埋設管工事・土木工事の設計・管理業務の概要流れ図である。従来の工事費積算業務の流れ図である。本発明のシステム構成図である。本発明で取り扱う設計諸元データの例である。本発明に係る設計諸元付き平面図（制御図）の例である。本発明に係る出来高管理モデルの説明図である。中心線を有する出来高管理モデルの編集作業の流れ図である。出来高管理モデルを用いた設計作業の説明図である。構造物管理コードを付した出来高管理モデルの説明図である。本発明に係る事業費及び工事費積算手順の概要流れ図である。本発明に係る事業量及び工事費積算の説明図である。公共下水道事業における事業費及び工事費積算の詳細流れ図である。公共下水道事業におけるシステム内部データの例である。本発明に係る維持管理・補修図・事業量・工事費の例である。公共下水道事業における図面再利用の説明図である。本発明に係るシステムのデータ関連図である。実施例１に係るシステムの処理手順の流れ図（１／３）である。実施例１に係るシステムの処理手順の流れ図（２／３）である。実施例１に係るシステムの処理手順の流れ図（３／３）である。実施例２に係る計画平面図（制御図）と横断図である。実施例２に係る道路の制御図の詳細情報である。実施例２に係るシステム上に表示される制御図である。実施例２に係る出来高管理モデルの数量データである。土木工事の認可設計における従来例と実施例２の比較表である。土木工事の実施設計における従来例と実施例２の比較表である。構造物の分類及び数量積算様式の中間処理の出力例（１／２）である。構造物の分類及び数量積算様式の中間処理の出力例（２／２）である。実施例２に係る工事費積算手順の具体例説明図である。実施例２に係る目標工事量着色の具体例である。実施例２に係るシステムの処理手順の流れ図である。

符号の説明

２パーソナルコンピュータ
１０中心線
１１測点番号
１２中心線区間
１３中心線位置
２２中心構造物
２３中心区間構造物
２４中心位置構造物
２５中心分岐構造物
３２中心線から離れた構造物
３３中心線区間共有構造物
３４中心線位置共有構造物
４０側溝
４１擁壁
４２ガードレール
４３ブロック積
４４集水桝
４５舗装
４６土工
４７Ｌ型水路
４８下水管渠
４９下水管土工
５０下水管舗装
５１マンホール
５２取付管
５３公共桝
５４マンホールポンプ
６０構造物の着色記号

Claims

入力手段と、表示手段と、平面図を含む図面データ、年度をまたがって施工が可能な構造物の出来高を工程毎に数種のモデルに分類した出来高管理モデルを含む出来高管理モデルデータ、管種、管径、土工タイプ及び土留タイプを含む設計諸元データ、工種別及び部材名称を含む数量データ、並びに、部材名称の単位数量当たりの金額を含む積算データが登録された記憶手段とを備えるGISを用いた埋設管工事・土木工事の設計・管理支援システムであって、
記憶手段から図面データ、出来高管理モデルデータ、設計諸元データ及び数量データを読み出し、これらの関連付けがなされ出来高管理モデルにより構造物が示された設計諸元データ付き平面図である制御図をGISの機能を用いて作成し、作成した制御図データを記憶手段に記憶する手段と、
記憶手段から制御図データを読み出し、表示手段に制御図を表示させる手段と、
表示手段により表示された制御図において入力手段により任意の区間・ヶ所および出来高管理モデルを選択可能とする選択手段と、
表示手段により表示された制御図において選択された区間・ヶ所および出来高管理モデルを着色して表示させる手段と、
選択された区間・ヶ所および出来高管理モデルに基づき、記憶手段から出来高管理モデルデータ、設計諸元データ、数量データ及び積算データを読み出し、累加事業量及び累加事業費を自動積算する積算手段と、
自動積算した累加事業量及び累加工事費を表示手段に表示させる手段と、
予算要望書、補助金交付申請書、委託設計書、請負設計書、変更設計書、及び出来高設計書を含む帳票を表示手段に表示させる手段を有する設計・管理支援システム。
前記選択手段は、
（Ａ）入力手段により起点、方向及び目標工事費を入力することにより、区間とヶ所の荷重平均又は按分計算に基づき目標工事費に到達するまでヶ所・区間を自動指定する手段、
（Ｂ）入力手段により起点及び終点を入力することにより、起点から終点までを自動指定する手段、
（Ｃ）入力手段により中間点を含む起点及び中間点を含む終点を入力することにより、中間点を含む起点から中間点を含む終点までを自動指定する手段、
を含むことを特徴とする請求項１の設計・管理支援システム。