JP2001310154A - コンクリート吹付機の基準位置及び方向の設定装置 - Google Patents
コンクリート吹付機の基準位置及び方向の設定装置Info
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B13/005—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 mounted on vehicles or designed to apply a liquid on a very large surface, e.g. on the road, on the surface of large containers
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリート吹付機の基準点の位置及びトン
ネル計画線に対するコンクリート吹付機の基準方向のず
れのデータの演算制御装置への設定操作を容易にする。 【解決手段】 吹付ノズル３と、吹付ノズル３を支持す
るブーム装置２と、ブーム装置２の可動部分の作動量を
検出するための検出器と、吹付作業時に検出器からの検
出データに基づいて吹付ノズル３の自動位置決めを行う
演算制御装置５０とを備えたコンクリート吹付機１にお
いて、３個の位置検出用のプリズムＰと、３個のプリズ
ムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を順次自動追尾し位置を測定する自
動追尾式測量機４０と、自動追尾式測量機４０の測定デ
ータに基づいて、トンネル覆工面に対するコンクリート
吹付機１の基準点Ｊの位置及びトンネル計画線に対する
コンクリート吹付機１の基準方向のずれを演算する演算
手段とを備える。
ネル計画線に対するコンクリート吹付機の基準方向のず
れのデータの演算制御装置への設定操作を容易にする。 【解決手段】 吹付ノズル３と、吹付ノズル３を支持す
るブーム装置２と、ブーム装置２の可動部分の作動量を
検出するための検出器と、吹付作業時に検出器からの検
出データに基づいて吹付ノズル３の自動位置決めを行う
演算制御装置５０とを備えたコンクリート吹付機１にお
いて、３個の位置検出用のプリズムＰと、３個のプリズ
ムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を順次自動追尾し位置を測定する自
動追尾式測量機４０と、自動追尾式測量機４０の測定デ
ータに基づいて、トンネル覆工面に対するコンクリート
吹付機１の基準点Ｊの位置及びトンネル計画線に対する
コンクリート吹付機１の基準方向のずれを演算する演算
手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吹付ノズルを支持
するブーム装置の各関節部やスライド部等の可動部分の
作動量を検出し、その検出データに基づいて自動位置決
めや位置表示を行うコンクリート吹付機の基準位置及び
方向の設定装置に関するものである。
するブーム装置の各関節部やスライド部等の可動部分の
作動量を検出し、その検出データに基づいて自動位置決
めや位置表示を行うコンクリート吹付機の基準位置及び
方向の設定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トンネル掘削工事では、トンネル覆工の
ためのコンクリート吹付作業が行われる。コンクリート
吹付作業には、台車上にブーム装置を搭載し、このブー
ム装置で吹付ノズルを支持するコンクリート吹付機が用
いられている。ブーム装置は関節部やスライド部等の可
動部分を備えており、これらの可動部分を作動させるこ
とにより吹付ノズルを移動させてトンネル覆工面にコン
クリートを吹付ける。
ためのコンクリート吹付作業が行われる。コンクリート
吹付作業には、台車上にブーム装置を搭載し、このブー
ム装置で吹付ノズルを支持するコンクリート吹付機が用
いられている。ブーム装置は関節部やスライド部等の可
動部分を備えており、これらの可動部分を作動させるこ
とにより吹付ノズルを移動させてトンネル覆工面にコン
クリートを吹付ける。
【０００３】このコンクリート吹付作業の省力化、省人
化を図るためには、ブーム装置を自動制御して、吹付ノ
ズルの位置決めや位置表示を行うことが望ましい。この
ようなブーム装置の自動制御は、ブーム装置の各関節部
やスライド部等の可動部分の作動量を検出し、その検出
データに基づいてコンピュータを用いた演算制御装置が
吹付ノズルの目標位置までの所要移動量を演算し、各可
動部分のアクチュエータの作動を制御するように構成す
れば可能である。
化を図るためには、ブーム装置を自動制御して、吹付ノ
ズルの位置決めや位置表示を行うことが望ましい。この
ようなブーム装置の自動制御は、ブーム装置の各関節部
やスライド部等の可動部分の作動量を検出し、その検出
データに基づいてコンピュータを用いた演算制御装置が
吹付ノズルの目標位置までの所要移動量を演算し、各可
動部分のアクチュエータの作動を制御するように構成す
れば可能である。
【０００４】例えば、図５に示すコンクリート吹付機１
では、台車１１上のブーム台１２に、ブーム装置２の基
部ロータリボデイ１３が基部ロータリアクチュエータ１
４によって回転可能に支持され、この基部ロータリボデ
イ１３には屈折ブーム１５の基端が起伏軸１６によって
枢着されている。屈折ブーム１５は基端ブーム１７と先
端ブーム１８とからなり、先端ブーム１８が基端ブーム
１７に屈折軸１９で枢着されている。基部ロータリボデ
イ１３と基端ブーム１７との間には起伏用油圧シリンダ
２０が設けられ、基端ブーム１７と先端ブーム１８との
間には屈折用油圧シリンダ２１が設けられており、これ
によって屈折ブーム１５は、基端ブーム１７が起伏する
と共に、先端ブーム１８が基端ブーム１７に対して屈折
可能になっている。
では、台車１１上のブーム台１２に、ブーム装置２の基
部ロータリボデイ１３が基部ロータリアクチュエータ１
４によって回転可能に支持され、この基部ロータリボデ
イ１３には屈折ブーム１５の基端が起伏軸１６によって
枢着されている。屈折ブーム１５は基端ブーム１７と先
端ブーム１８とからなり、先端ブーム１８が基端ブーム
１７に屈折軸１９で枢着されている。基部ロータリボデ
イ１３と基端ブーム１７との間には起伏用油圧シリンダ
２０が設けられ、基端ブーム１７と先端ブーム１８との
間には屈折用油圧シリンダ２１が設けられており、これ
によって屈折ブーム１５は、基端ブーム１７が起伏する
と共に、先端ブーム１８が基端ブーム１７に対して屈折
可能になっている。
【０００５】屈折ブーム１５の先端部には、スライドア
ーム２２がスライドアーム軸２３によって枢着されてい
る。スライドアーム２２は、屈折ブーム１５が起伏、屈
折したとき、屈折ブーム１５との間に設けられたリンク
２４によってスライドアーム軸２３周りで回動して、常
に水平に保持されるように構成されており、内蔵された
伸縮用油圧シリンダによって前後に伸縮可能になってい
る。
ーム２２がスライドアーム軸２３によって枢着されてい
る。スライドアーム２２は、屈折ブーム１５が起伏、屈
折したとき、屈折ブーム１５との間に設けられたリンク
２４によってスライドアーム軸２３周りで回動して、常
に水平に保持されるように構成されており、内蔵された
伸縮用油圧シリンダによって前後に伸縮可能になってい
る。
【０００６】スライドアーム２２の先端にはアームロー
タリボデイ２５がアームロータリアクチュエータ２６に
よって回転可能に支持され、アームロータリボデイ２５
にはチルトアーム２７の基端がチルト軸２８によって枢
着されている。アームロータリボデイ２５とチルトアー
ム２７との間にはチルト用油圧シリンダ２９が設けられ
ており、これによってチルトアーム２７は、アームロー
タリボデイ２５に対してチルト可能になっている。
タリボデイ２５がアームロータリアクチュエータ２６に
よって回転可能に支持され、アームロータリボデイ２５
にはチルトアーム２７の基端がチルト軸２８によって枢
着されている。アームロータリボデイ２５とチルトアー
ム２７との間にはチルト用油圧シリンダ２９が設けられ
ており、これによってチルトアーム２７は、アームロー
タリボデイ２５に対してチルト可能になっている。
【０００７】チルトアーム２７の先端部には、吹付ノズ
ル３を支持するためのノズルホルダ３０が枢着されてい
る。このノズルホルダ３０はアームロータリボデイ２５
との間に設けられたリンク３１によって常に水平に保持
されるように構成されている。このコンクリート吹付機
１のブーム装置２の基部ロータリボデイ１３、屈折ブー
ム１５の起伏軸１６、屈折軸１９、スライドアーム軸２
３、アームロータリボデイ２５、チルト軸２８、及びス
ライドアーム２２の各可動部分に、その作動量を検出す
るための検出器として、基部ロータリ角センサ３２、起
伏角センサ３３、屈折角サンサ３４、アーム回動角セン
サ３５、アームロータリ角センサ３６、チルト角センサ
３７、スライド長センサ３８がそれぞれ設置されてお
り、基部ロータリ角θ1 、起伏角θ2 、屈折角θ3 、ア
ーム回動角θ4 、アームロータリ角θ5 、チルト角
θ6 、アームスライド長Ｌ1 が検出できる。
ル３を支持するためのノズルホルダ３０が枢着されてい
る。このノズルホルダ３０はアームロータリボデイ２５
との間に設けられたリンク３１によって常に水平に保持
されるように構成されている。このコンクリート吹付機
１のブーム装置２の基部ロータリボデイ１３、屈折ブー
ム１５の起伏軸１６、屈折軸１９、スライドアーム軸２
３、アームロータリボデイ２５、チルト軸２８、及びス
ライドアーム２２の各可動部分に、その作動量を検出す
るための検出器として、基部ロータリ角センサ３２、起
伏角センサ３３、屈折角サンサ３４、アーム回動角セン
サ３５、アームロータリ角センサ３６、チルト角センサ
３７、スライド長センサ３８がそれぞれ設置されてお
り、基部ロータリ角θ1 、起伏角θ2 、屈折角θ3 、ア
ーム回動角θ4 、アームロータリ角θ5 、チルト角
θ6 、アームスライド長Ｌ1 が検出できる。
【０００８】このコンクリート吹付機１において、ブー
ム装置２の基部ロータリボデイ１３のロータリ中心線上
にある基準点Ｊに対する吹付ノズル３の先端の位置は、
前記各検出値（θ1 ，θ2 ，θ3 ，θ4 ，θ5 ，Ｌ1 ）
の関数として、また、コンクリート吹付機１の基準方向
に対する吹付ノズル３の方向は検出値（θ1 ，θ2 ，θ
3 ，θ4 ，θ5 ）の関数としてコンピュータで演算し求
めることができる。
ム装置２の基部ロータリボデイ１３のロータリ中心線上
にある基準点Ｊに対する吹付ノズル３の先端の位置は、
前記各検出値（θ1 ，θ2 ，θ3 ，θ4 ，θ5 ，Ｌ1 ）
の関数として、また、コンクリート吹付機１の基準方向
に対する吹付ノズル３の方向は検出値（θ1 ，θ2 ，θ
3 ，θ4 ，θ5 ）の関数としてコンピュータで演算し求
めることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の通り、コンクリ
ート吹付機１の基準点Ｊに対する吹付ノズル３の先端の
位置、及びコンクリート吹付機１の基準方向に対する吹
付ノズル３の方向は求めることができる。しかし、コン
クリート吹付機１は、トンネル掘削工事の進行に伴って
常に移動しているので、トンネル内におけるコンクリー
ト吹付機１の現在位置と方向を検出し演算制御装置にそ
のデータを予め設定しておかないと、施工対象のトンネ
ル覆工面の位置、方向をコンクリート吹付機１側からは
正しく認識できず、吹付ノズル３をトンネル覆工面に対
し自動的に位置決めしてコンクリート吹付を行うことは
できない。
ート吹付機１の基準点Ｊに対する吹付ノズル３の先端の
位置、及びコンクリート吹付機１の基準方向に対する吹
付ノズル３の方向は求めることができる。しかし、コン
クリート吹付機１は、トンネル掘削工事の進行に伴って
常に移動しているので、トンネル内におけるコンクリー
ト吹付機１の現在位置と方向を検出し演算制御装置にそ
のデータを予め設定しておかないと、施工対象のトンネ
ル覆工面の位置、方向をコンクリート吹付機１側からは
正しく認識できず、吹付ノズル３をトンネル覆工面に対
し自動的に位置決めしてコンクリート吹付を行うことは
できない。
【００１０】従来、このようなトンネル内におけるコン
クリート吹付機１の位置と方向の予設定を行う場合に
は、測量機を用い、人力によってコンクリート吹付機１
の位置と方向を測量しなければならなかったので、時間
と手間がかかり、現場での実用は困難であった。本発明
は、トンネル内におけるコンクリート吹付機の現在位置
とトンネル計画線に対するコンクリート吹付機の基準方
向のずれを容易に求めることができ、基準点の位置及び
基準方向のずれのデータを演算制御装置に予め設定する
ための吹付の準備作業の時間を短縮して、作業能率を向
上させることのできるコンクリート吹付機の基準位置及
び方向の設定装置を提供することを目的とする。
クリート吹付機１の位置と方向の予設定を行う場合に
は、測量機を用い、人力によってコンクリート吹付機１
の位置と方向を測量しなければならなかったので、時間
と手間がかかり、現場での実用は困難であった。本発明
は、トンネル内におけるコンクリート吹付機の現在位置
とトンネル計画線に対するコンクリート吹付機の基準方
向のずれを容易に求めることができ、基準点の位置及び
基準方向のずれのデータを演算制御装置に予め設定する
ための吹付の準備作業の時間を短縮して、作業能率を向
上させることのできるコンクリート吹付機の基準位置及
び方向の設定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のコンクリート吹
付機の基準位置及び方向の設定装置は、吹付ノズルと、
吹付ノズルを支持するブーム装置と、ブーム装置の可動
部分の作動量を検出するための検出器と、吹付作業時に
前記検出器からの検出データに基づいて吹付ノズルの自
動位置決め又は位置表示を行う演算制御装置とを備えた
コンクリート吹付機において、トンネル覆工面に対する
コンクリート吹付機の基準点の位置と、トンネル計画線
に対するコンクリート吹付機の基準方向のずれとを求
め、基準点の位置及び基準方向のずれのデータを演算制
御装置に設定するコンクリート吹付機の基準位置及び方
向の設定装置であって、３個の位置検出用のプリズム
と、３個のプリズムを順次自動追尾し位置を測定する自
動追尾式測量機と、自動追尾式測量機の測定データに基
づいて、トンネル覆工面に対するコンクリート吹付機の
基準点の位置及びトンネル計画線に対するコンクリート
吹付機の基準方向のずれを演算する演算手段とを備えて
いる。
付機の基準位置及び方向の設定装置は、吹付ノズルと、
吹付ノズルを支持するブーム装置と、ブーム装置の可動
部分の作動量を検出するための検出器と、吹付作業時に
前記検出器からの検出データに基づいて吹付ノズルの自
動位置決め又は位置表示を行う演算制御装置とを備えた
コンクリート吹付機において、トンネル覆工面に対する
コンクリート吹付機の基準点の位置と、トンネル計画線
に対するコンクリート吹付機の基準方向のずれとを求
め、基準点の位置及び基準方向のずれのデータを演算制
御装置に設定するコンクリート吹付機の基準位置及び方
向の設定装置であって、３個の位置検出用のプリズム
と、３個のプリズムを順次自動追尾し位置を測定する自
動追尾式測量機と、自動追尾式測量機の測定データに基
づいて、トンネル覆工面に対するコンクリート吹付機の
基準点の位置及びトンネル計画線に対するコンクリート
吹付機の基準方向のずれを演算する演算手段とを備えて
いる。
【００１２】吹付作業を行う場合には、コンクリート吹
付機の台車をトンネル覆工面付近に設置した後、自動追
尾式測量機で３個のプリズムを順次自動追尾し各プリズ
ムの位置を測定する。３個のプリズムの位置が測定され
ると、その測定データに基づいて、演算手段がトンネル
に対するコンクリート吹付機の基準点の位置と、トンネ
ルの計画線に対するコンクリート吹付機の基準方向のず
れとを求め、基準点の位置及び基準方向のずれのデータ
を演算制御装置に設定する。
付機の台車をトンネル覆工面付近に設置した後、自動追
尾式測量機で３個のプリズムを順次自動追尾し各プリズ
ムの位置を測定する。３個のプリズムの位置が測定され
ると、その測定データに基づいて、演算手段がトンネル
に対するコンクリート吹付機の基準点の位置と、トンネ
ルの計画線に対するコンクリート吹付機の基準方向のず
れとを求め、基準点の位置及び基準方向のずれのデータ
を演算制御装置に設定する。
【００１３】この設定された基準点の位置及び基準方向
のずれのデータに基づいて、施工対象のトンネル覆工面
の位置のデータは、演算制御装置により、トンネル計画
線を基準とするデータからコンクリート吹付機を基準と
するデータに変換されるので、吹付ノズルの位置と方向
が正しく制御できるようになる。上記のコンクリート吹
付機の基準点の位置と基準方向のずれを求めるための操
作は、自動追尾式測量機で３個のプリズムの位置を測定
させるだけなので極めて容易であり、吹付の準備作業の
時間を短縮して、作業能率を向上させることができる。
のずれのデータに基づいて、施工対象のトンネル覆工面
の位置のデータは、演算制御装置により、トンネル計画
線を基準とするデータからコンクリート吹付機を基準と
するデータに変換されるので、吹付ノズルの位置と方向
が正しく制御できるようになる。上記のコンクリート吹
付機の基準点の位置と基準方向のずれを求めるための操
作は、自動追尾式測量機で３個のプリズムの位置を測定
させるだけなので極めて容易であり、吹付の準備作業の
時間を短縮して、作業能率を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
る基準位置及び方向の設定装置を備えたコンクリート吹
付機の側面図、図２は位置検出用のプリズムの配置の説
明図、図３はプリズムの作動の説明図である。ここで、
コンクリート吹付機の基本的構成は、図５に示す従来の
コンクリート吹付機１と同様であるので、図５を参照し
同一部品には同一符号を付して説明する。
る基準位置及び方向の設定装置を備えたコンクリート吹
付機の側面図、図２は位置検出用のプリズムの配置の説
明図、図３はプリズムの作動の説明図である。ここで、
コンクリート吹付機の基本的構成は、図５に示す従来の
コンクリート吹付機１と同様であるので、図５を参照し
同一部品には同一符号を付して説明する。
【００１５】コンクリート吹付機１は、台車１１上のブ
ーム台１２に、ブーム装置２の基部ロータリボデイ１３
が基部ロータリアクチュエータ１４によって回転可能に
支持され、この基部ロータリボデイ１３には屈折ブーム
１５の基端が起伏軸１６によって枢着されている。屈折
ブーム１５は基端ブーム１７と先端ブーム１８とからな
り、先端ブーム１８が基端ブーム１７に屈折軸１９で枢
着されている。基部ロータリボデイ１３と基端ブーム１
７との間には起伏用油圧シリンダ２０が設けられ、基端
ブーム１７と先端ブーム１８との間には屈折用油圧シリ
ンダ２１が設けられており、これによって屈折ブーム１
５は、基端ブーム１７が起伏すると共に、先端ブーム１
８が基端ブーム１７に対して屈折可能になっている。
ーム台１２に、ブーム装置２の基部ロータリボデイ１３
が基部ロータリアクチュエータ１４によって回転可能に
支持され、この基部ロータリボデイ１３には屈折ブーム
１５の基端が起伏軸１６によって枢着されている。屈折
ブーム１５は基端ブーム１７と先端ブーム１８とからな
り、先端ブーム１８が基端ブーム１７に屈折軸１９で枢
着されている。基部ロータリボデイ１３と基端ブーム１
７との間には起伏用油圧シリンダ２０が設けられ、基端
ブーム１７と先端ブーム１８との間には屈折用油圧シリ
ンダ２１が設けられており、これによって屈折ブーム１
５は、基端ブーム１７が起伏すると共に、先端ブーム１
８が基端ブーム１７に対して屈折可能になっている。
【００１６】屈折ブーム１５の先端部には、スライドア
ーム２２がスライドアーム軸２３によって枢着されてい
る。スライドアーム２２は、屈折ブーム１５が起伏、屈
折したとき、屈折ブーム１５との間に設けられたリンク
２４によってスライドアーム軸２３周りで回動して、常
に水平に保持されるように構成されており、内蔵された
伸縮用油圧シリンダによって前後に伸縮可能になってい
る。
ーム２２がスライドアーム軸２３によって枢着されてい
る。スライドアーム２２は、屈折ブーム１５が起伏、屈
折したとき、屈折ブーム１５との間に設けられたリンク
２４によってスライドアーム軸２３周りで回動して、常
に水平に保持されるように構成されており、内蔵された
伸縮用油圧シリンダによって前後に伸縮可能になってい
る。
【００１７】スライドアーム２２の先端にはアームロー
タリボデイ２５がアームロータリアクチュエータ２６に
よって回転可能に支持され、アームロータリボデイ２５
にはチルトアーム２７の基端がチルト軸２８によって枢
着されている。アームロータリボデイ２５とチルトアー
ム２７との間にはチルト用油圧シリンダ２９が設けられ
ており、これによってチルトアーム２７は、アームロー
タリボデイ２５に対してチルト可能になっている。
タリボデイ２５がアームロータリアクチュエータ２６に
よって回転可能に支持され、アームロータリボデイ２５
にはチルトアーム２７の基端がチルト軸２８によって枢
着されている。アームロータリボデイ２５とチルトアー
ム２７との間にはチルト用油圧シリンダ２９が設けられ
ており、これによってチルトアーム２７は、アームロー
タリボデイ２５に対してチルト可能になっている。
【００１８】チルトアーム２７の先端部には、吹付ノズ
ル３を支持するためのノズルホルダ３０が枢着されてい
る。このノズルホルダ３０はアームロータリボデイ２５
との間に設けられたリンク３１によって常に水平に保持
されるように構成されている。このコンクリート吹付機
１のブーム装置２の基部ロータリボデイ１３、屈折ブー
ム１５の起伏軸１６、屈折軸１９、スライドアーム軸２
３、アームロータリボデイ２５、チルト軸２８、及びス
ライドアーム２２の各可動部分に、その作動量を検出す
るための検出器として、基部ロータリ角センサ３２、起
伏角センサ３３、屈折角サンサ３４、アーム回動角セン
サ３５、アームロータリ角センサ３６、チルト角センサ
３７、スライド長センサ３８がそれぞれ設置されてお
り、基部ロータリ角θ1 、起伏角θ2 、屈折角θ3 、ア
ーム回動角θ4 、アームロータリ角θ5 、チルト角
θ6 、アームスライド長Ｌ1 が検出できる。
ル３を支持するためのノズルホルダ３０が枢着されてい
る。このノズルホルダ３０はアームロータリボデイ２５
との間に設けられたリンク３１によって常に水平に保持
されるように構成されている。このコンクリート吹付機
１のブーム装置２の基部ロータリボデイ１３、屈折ブー
ム１５の起伏軸１６、屈折軸１９、スライドアーム軸２
３、アームロータリボデイ２５、チルト軸２８、及びス
ライドアーム２２の各可動部分に、その作動量を検出す
るための検出器として、基部ロータリ角センサ３２、起
伏角センサ３３、屈折角サンサ３４、アーム回動角セン
サ３５、アームロータリ角センサ３６、チルト角センサ
３７、スライド長センサ３８がそれぞれ設置されてお
り、基部ロータリ角θ1 、起伏角θ2 、屈折角θ3 、ア
ーム回動角θ4 、アームロータリ角θ5 、チルト角
θ6 、アームスライド長Ｌ1 が検出できる。
【００１９】このコンクリート吹付機１において、ブー
ム装置２の基部ロータリボデイ１３のロータリ中心線上
にある基準点Ｊに対する吹付ノズル３の先端の位置は、
前記各検出値（θ1 ，θ2 ，θ3 ，θ4 ，θ5 ，Ｌ1 ）
の関数として、また、コンクリート吹付機１の基準方向
に対する吹付ノズル３の方向は検出値（θ1 ，θ2 ，θ
3 ，θ4 ，θ5 ）の関数としてコンピュータで演算し求
めることができる。
ム装置２の基部ロータリボデイ１３のロータリ中心線上
にある基準点Ｊに対する吹付ノズル３の先端の位置は、
前記各検出値（θ1 ，θ2 ，θ3 ，θ4 ，θ5 ，Ｌ1 ）
の関数として、また、コンクリート吹付機１の基準方向
に対する吹付ノズル３の方向は検出値（θ1 ，θ2 ，θ
3 ，θ4 ，θ5 ）の関数としてコンピュータで演算し求
めることができる。
【００２０】図１及び図２に示すように、台車１１に
は、互いに所定距離を隔てて、３個の位置検出用のプリ
ズムＰ（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ）が配置されている。プリズ
ムＰには、図３に示すように、開閉シリンダ４４によっ
て開閉されるシャッタ−４５が付設されている。コンク
リート吹付機１の台車１１の後方には、自動追尾式測量
機４０が設置される。この自動追尾式測量機４０は、望
遠鏡４１と本体４２がそれぞれ鉛直方向と水平方向に回
転可能で、赤外線ＩＲを利用した追尾機能を備えてお
り、３個の位置検出用のプリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 のシ
ャッター４５を順次開閉することにより、開となったプ
リズムＰを自動的に追尾して正確に視準し、距離測定と
三次元座標測定とを行うことができる。
は、互いに所定距離を隔てて、３個の位置検出用のプリ
ズムＰ（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ）が配置されている。プリズ
ムＰには、図３に示すように、開閉シリンダ４４によっ
て開閉されるシャッタ−４５が付設されている。コンク
リート吹付機１の台車１１の後方には、自動追尾式測量
機４０が設置される。この自動追尾式測量機４０は、望
遠鏡４１と本体４２がそれぞれ鉛直方向と水平方向に回
転可能で、赤外線ＩＲを利用した追尾機能を備えてお
り、３個の位置検出用のプリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 のシ
ャッター４５を順次開閉することにより、開となったプ
リズムＰを自動的に追尾して正確に視準し、距離測定と
三次元座標測定とを行うことができる。
【００２１】自動追尾式測量機４０によって測定された
データは、送信機４３から台車１１上の受信機５１に送
信され、受信機５１から演算制御装置５０に入力され
る。送信機４３と受信機５１には、無線、有線のいずれ
を用いてもよい。台車１１上に互いに所定距離を隔てて
配置された３個の位置検出用のプリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ
3 の各三次元座標（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，
ｙ2 ，ｚ2 ）、（ｘ3 ，ｙ3 ，ｚ3 ）が測定されると、
その測定データから台車１１の位置と姿勢が特定され、
トンネル内のコンクリート吹付機１の基準点Ｊの位置及
びトンネル計画線に対するコンクリート吹付機１の基準
方向のずれを演算することが可能である。
データは、送信機４３から台車１１上の受信機５１に送
信され、受信機５１から演算制御装置５０に入力され
る。送信機４３と受信機５１には、無線、有線のいずれ
を用いてもよい。台車１１上に互いに所定距離を隔てて
配置された３個の位置検出用のプリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ
3 の各三次元座標（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，
ｙ2 ，ｚ2 ）、（ｘ3 ，ｙ3 ，ｚ3 ）が測定されると、
その測定データから台車１１の位置と姿勢が特定され、
トンネル内のコンクリート吹付機１の基準点Ｊの位置及
びトンネル計画線に対するコンクリート吹付機１の基準
方向のずれを演算することが可能である。
【００２２】この演算を行うための演算手段して、演算
制御装置５０に用いられるコンピュータに基準演算用プ
ログラムが常駐している。吹付作業を行う場合には、コ
ンクリート吹付機１の台車１１を施工対象となるトンネ
ル覆工面付近に設置した後、自動追尾式測量機４０で３
個のプリズムＰ1、Ｐ2 、Ｐ3 を順次自動追尾し各プリ
ズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の位置を測定する。３個のプリズ
ムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の位置が測定されると、その測定デ
ータに基づいて、基準演算用プログラムがトンネル覆工
面に対するコンクリート吹付機１の基準点Ｊの位置と、
トンネル計画線に対するコンクリート吹付機１の基準方
向のずれとを求め、得られた基準点Ｊの位置及び基準方
向のずれのデータは演算制御装置５０の吹付制御プログ
ラムに初期値として設定される。
制御装置５０に用いられるコンピュータに基準演算用プ
ログラムが常駐している。吹付作業を行う場合には、コ
ンクリート吹付機１の台車１１を施工対象となるトンネ
ル覆工面付近に設置した後、自動追尾式測量機４０で３
個のプリズムＰ1、Ｐ2 、Ｐ3 を順次自動追尾し各プリ
ズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の位置を測定する。３個のプリズ
ムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の位置が測定されると、その測定デ
ータに基づいて、基準演算用プログラムがトンネル覆工
面に対するコンクリート吹付機１の基準点Ｊの位置と、
トンネル計画線に対するコンクリート吹付機１の基準方
向のずれとを求め、得られた基準点Ｊの位置及び基準方
向のずれのデータは演算制御装置５０の吹付制御プログ
ラムに初期値として設定される。
【００２３】吹付作業を開始すると、演算制御装置５０
により、作業前に計測されたトンネル断面データ中の施
工対象区域のデータが、予め設定された基準点Ｊの位置
及び基準方向のずれのデータに基づいてコンクリート吹
付機１を基準とするトンネル覆工面のデータに変換され
ると共に、トンネル断面データから各吹付位置での最適
吹付量が求められて、吹付け作業が制御される。
により、作業前に計測されたトンネル断面データ中の施
工対象区域のデータが、予め設定された基準点Ｊの位置
及び基準方向のずれのデータに基づいてコンクリート吹
付機１を基準とするトンネル覆工面のデータに変換され
ると共に、トンネル断面データから各吹付位置での最適
吹付量が求められて、吹付け作業が制御される。
【００２４】上記のコンクリート吹付機１の基準点Ｊの
位置と基準方向のずれを求めるための操作は、自動追尾
式測量機で３個のプリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の位置を測
定させるだけなので極めて容易であり、吹付けの準備作
業の時間を短縮して、作業能率を向上させることができ
る。図４には、図２の場合とは逆に、コンクリート吹付
機１の台車１１側に自動追尾式測量機４０を設置し、台
車１１の後方に所定距離を隔てた３箇所の基準点にプリ
ズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を配置したものを示している。こ
のように配置した場合も自動追尾式測量機４０で３個の
プリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の各三次元座標（ｘ1 ，
ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）、（ｘ3 ，ｙ3 ，
ｚ3 ）が測定されると、その測定データから台車１１の
位置と姿勢が特定され、トンネル覆工面にに対するコン
クリート吹付機１の基準点Ｊの位置及びトンネル計画線
に対するコンクリート吹付機１の基準方向のずれを演算
し、基準点の位置及び基準方向のずれのデータを演算制
御装置５０に設定することができる。
位置と基準方向のずれを求めるための操作は、自動追尾
式測量機で３個のプリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の位置を測
定させるだけなので極めて容易であり、吹付けの準備作
業の時間を短縮して、作業能率を向上させることができ
る。図４には、図２の場合とは逆に、コンクリート吹付
機１の台車１１側に自動追尾式測量機４０を設置し、台
車１１の後方に所定距離を隔てた３箇所の基準点にプリ
ズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を配置したものを示している。こ
のように配置した場合も自動追尾式測量機４０で３個の
プリズムＰ1 、Ｐ2 、Ｐ3 の各三次元座標（ｘ1 ，
ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）、（ｘ3 ，ｙ3 ，
ｚ3 ）が測定されると、その測定データから台車１１の
位置と姿勢が特定され、トンネル覆工面にに対するコン
クリート吹付機１の基準点Ｊの位置及びトンネル計画線
に対するコンクリート吹付機１の基準方向のずれを演算
し、基準点の位置及び基準方向のずれのデータを演算制
御装置５０に設定することができる。
【００２５】台車１１の位置と姿勢を特定するには、位
置検出用のプリズムが３個以上必要であるが、台車１１
に傾斜計を設ければプリズムは２個とすることができ
る。
置検出用のプリズムが３個以上必要であるが、台車１１
に傾斜計を設ければプリズムは２個とすることができ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンクリ
ート吹付機の基準位置及び方向の設定装置によれば、コ
ンクリート吹付機の基準点の位置と基準方向のずれを求
めるための操作は、自動追尾式測量機で３個のプリズム
の位置を測定させるだけなので極めて容易であり、吹付
けの準備作業として基準点の位置及び基準方向のずれの
データを演算制御装置に設定する時間を短縮でき、作業
能率が向上する。
ート吹付機の基準位置及び方向の設定装置によれば、コ
ンクリート吹付機の基準点の位置と基準方向のずれを求
めるための操作は、自動追尾式測量機で３個のプリズム
の位置を測定させるだけなので極めて容易であり、吹付
けの準備作業として基準点の位置及び基準方向のずれの
データを演算制御装置に設定する時間を短縮でき、作業
能率が向上する。
【図１】本発明の実施の一形態である基準位置及び方向
の設定装置を備えたコンクリート吹付機の側面図であ
る。
の設定装置を備えたコンクリート吹付機の側面図であ
る。
【図２】位置検出用のプリズムの配置の説明図である。
【図３】プリズムの作動の説明図である。
【図４】コンクリート吹付機の台車側に自動追尾式測量
機を設置した場合の位置検出用のプリズムの配置の説明
図である。
機を設置した場合の位置検出用のプリズムの配置の説明
図である。
【図５】コンクリート吹付機の構成の説明図である。
１ コンクリート吹付機 ２ ブーム装置 ３ 吹付ノズル １１ 台車 １３ 基部ロータリアクチュエータ １５ 屈折ブーム １６ 起伏軸 １９ 屈折軸 ２２ スライドアーム ２３ スライドアーム軸 ２５ アームロータリボデイ ２７ チルトアーム ２８ チルト軸 ３０ ノズルホルダ ３２ 基部ロータリ角センサ ３３ 起伏角センサ ３４ 屈折角センサ ３５ アーム回動角センサ ３６ アームロータリ角センサ ３７ チルト角センサ ３８ スライド長センサ ４０ 自動追尾式測量機 ４１ 望遠鏡 ４２ 本体 ４３ 送信機 ４４ 開閉シリンダ ４５ シャッター ５０ 演算制御装置 ５１ 受信機 ＩＲ 赤外線 Ｊ 基準点 Ｐ（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ） プリズム
Claims (1)
- 【請求項１】 吹付ノズルと、吹付ノズルを支持するブ
ーム装置と、ブーム装置の可動部分の作動量を検出する
ための検出器と、吹付作業時に前記検出器からの検出デ
ータに基づいて吹付ノズルの自動位置決め又は位置表示
を行う演算制御装置とを備えたコンクリート吹付機にお
いて、トンネル覆工面に対するコンクリート吹付機の基
準点の位置と、トンネル計画線に対するコンクリート吹
付機の基準方向のずれとを求め、基準点の位置及び基準
方向のずれのデータを演算制御装置に設定するコンクリ
ート吹付機の基準位置及び方向の設定装置であって、 ３個の位置検出用のプリズムと、３個のプリズムを順次
自動追尾し位置を測定する自動追尾式測量機と、自動追
尾式測量機の測定データに基づいて、トンネル覆工面に
対するコンクリート吹付機の基準点の位置及びトンネル
計画線に対するコンクリート吹付機の基準方向のずれを
演算する演算手段とを備えたことを特徴とするコンクリ
ート吹付機の基準位置及び方向の設定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000131085A JP2001310154A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | コンクリート吹付機の基準位置及び方向の設定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000131085A JP2001310154A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | コンクリート吹付機の基準位置及び方向の設定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001310154A true JP2001310154A (ja) | 2001-11-06 |
Family
ID=18640049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000131085A Pending JP2001310154A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | コンクリート吹付機の基準位置及び方向の設定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001310154A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106423657A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-02-22 | 武汉理工大学 | 一种基于索引曲线的热喷涂机器人路径规划方法及系统 |
| JP2017133213A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社大林組 | コンクリート吹付システム |
| JP2017179877A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社熊谷組 | コンクリート吹き付け操作支援装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59132972A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-31 | Kobe Steel Ltd | コンクリ−ト等の自動吹き付け方法 |
| JPH02232499A (ja) * | 1989-03-06 | 1990-09-14 | Fujita Corp | トンネル覆工機の自動測量位置決めシステム |
| JPH0465631A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-03-02 | Sato Kogyo Co Ltd | レーザーポジショナー及びこれを用いた定点マーキング方法 |
| JPH0611344A (ja) * | 1992-05-01 | 1994-01-21 | Aoki Corp | 移動体の位置・姿勢測量方法 |
| JPH06317090A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Tokyu Constr Co Ltd | ３次元表示装置 |
| JPH07198380A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Aoki Corp | 測量方法 |
| JPH1144529A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Ohbayashi Corp | 吹付けコンクリートの厚さ計測システム及び方法 |
| JP2000064762A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-02-29 | Furukawa Co Ltd | さく孔機の基準位置及び方向の設定装置 |
| JP2000213293A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | コンクリ―ト吹付機 |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000131085A patent/JP2001310154A/ja active Pending
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| JP2017179877A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社熊谷組 | コンクリート吹き付け操作支援装置 |
| CN106423657A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-02-22 | 武汉理工大学 | 一种基于索引曲线的热喷涂机器人路径规划方法及系统 |
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