JP2017179877A

JP2017179877A - Concrete spraying operation support device

Info

Publication number: JP2017179877A
Application number: JP2016068657A
Authority: JP
Inventors: 北原　成郎; Shigeo Kitahara; 成郎北原; 孝仁坂西; Takahito Sakanishi; 治郎今泉; Jiro Imaizumi; 翼飛鳥馬; Tsubasa Asuma; 仁手塚; Hitoshi Tezuka; 洋尾畑; Hiroshi Ohata; 宏一青木; Koichi Aoki; 雄太長岡; Yuta Nagaoka
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP6599278B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete spraying operation support device being few in the number and a kind of sensors, and enabling an operator to grasp an angle of a spraying nozzle to a tunnel wall surface.SOLUTION: The number and a kind of sensors are few, an operator 24 of looking at a first monitor image 40 and a second monitor image 41 displayed on a monitor display image screen 32 can be made to grasp an angle of a spraying nozzle 18 to a tunnel wall surface 2, the operator 24 operates an operation device 25 in a monitor room 12 while looking at the first monitor image 40 and the second monitor image 41 displayed on the monitor display image screen 32, a concrete spraying machine 1 is operated so that the spraying nozzle 18 becomes a right angle to the tunnel wall surface 2, thereby, a rebound of concrete from the tunnel wall surface 2 as a spraying surface is reduced, the concrete is most compressed, an adhesive property of the concrete is improved, and workability and quality are enhanced. An angle of the spraying nozzle 18 may be displayed in a numeric value not in an image.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、コンクリート吹き付け機の吹き付けノズルを操作する作業者にトンネル壁面に対する吹き付けノズルの角度を把握させる、コンクリート吹き付け操作支援装置に関する。 The present invention relates to a concrete spraying operation support device that allows an operator operating a spray nozzle of a concrete sprayer to grasp the angle of the spray nozzle with respect to a tunnel wall surface.

コンクリート吹き付け機で弧状なトンネル壁面にコンクリートを吹き付ける場合、吹き付けノズルがトンネル壁面に直角となるように、ノズルマンと呼ばれる作業者がコンクリート吹き付け機を操作することにより、吹き付け面としてのトンネル壁面からのはね返りが少なくなり、コンクリートが最も圧縮され、コンクリートの付着性が良くなる。そのような作業は、コンクリートのトンネル壁面への吹き付けられる現状を作業者が目視しながら行うため、吹き付けノズルの角度とトンネル壁面との角度の関係は作業者に依存し、作業者によって施工性や品質にばらつきがある。 When concrete is sprayed onto an arcuate tunnel wall surface with a concrete sprayer, an operator called a nozzle man rebounds from the tunnel wall surface as a spraying surface by operating the concrete sprayer so that the spray nozzle is perpendicular to the tunnel wall surface. , The concrete is most compressed, and the adhesion of the concrete is improved. Since such work is performed while the operator visually observes the current state of spraying concrete on the tunnel wall surface, the relationship between the angle of the spray nozzle and the tunnel wall surface depends on the worker, and the workability and There are variations in quality.

図６を用いて、特許文献１で開示されたコンクリート吹き付け機１０１について説明する。図６に示したコンクリート吹き付け機１０１は、トンネル１０２内の自動追尾式測量機１０３によって測定されたデーターからトンネル１０２内のコンクリート吹き付け機１０１の基準点１０４の位置及びトンネル計画線に対するコンクリート吹き付け機１０１の基準方向のずれを演算し、吹き付け作業が開始すると、コンクリート吹き付け機１０１に搭載された演算制御装置が作業前に計測されたトンネル断面データーから各吹き付け位置での最適吹き付け量を求めてコンクリート吹き付け機１０１を制御するために、コンクリート吹き付け機１０１に基部ロータリ角センサー、起伏角センサー、屈折角サンサ、アーム回動角センサー、アームロータリ角センサー、チルト角センサー、スライド長センサーを設置して、基部ロータリ角、起伏角、屈折角、アーム回動角、アームロータリ角、チルト角、アームスライド長を検出している。 The concrete spraying machine 101 disclosed by patent document 1 is demonstrated using FIG. The concrete sprayer 101 shown in FIG. 6 is a concrete sprayer 101 with respect to the position of the reference point 104 of the concrete sprayer 101 in the tunnel 102 and the tunnel plan line from the data measured by the automatic tracking surveying instrument 103 in the tunnel 102. When the spraying operation starts, the calculation control device mounted on the concrete spraying machine 101 obtains the optimum spraying amount at each spraying position from the tunnel cross-section data measured before the operation. In order to control the machine 101, a base rotary angle sensor, a undulation angle sensor, a refraction angle sensor, an arm rotation angle sensor, an arm rotary angle sensor, a tilt angle sensor, and a slide length sensor are installed in the concrete spraying machine 101. Rotary angle, starting Angle, angle of refraction, the arm rotation angle, arm rotary angle, tilt angle, and detects the arms slide length.

しかしながら、特許文献１で開示されたコンクリート吹き付け機１０１は、基部ロータリ角センサー、起伏角センサー、屈折角サンサ、アーム回動角センサー、アームロータリ角センサー、チルト角センサー、スライド長センサー等の多種多様な検出器を用いた複雑な構造にも関わらず、作業者がトンネル壁面に対する吹き付けノズルの角度を把握することができない。 However, the concrete spraying machine 101 disclosed in Patent Document 1 has various types such as a base rotary angle sensor, a undulation angle sensor, a refraction angle sensor, an arm rotation angle sensor, an arm rotary angle sensor, a tilt angle sensor, and a slide length sensor. Despite the complicated structure using a simple detector, the operator cannot grasp the angle of the spray nozzle with respect to the tunnel wall surface.

特開２００１−３１０１５４号公報JP 2001-310154 A

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、センサーの個数及び種類が少なく、作業者にトンネル壁面に対する吹き付けノズルの角度を把握させる、コンクリート吹き付け操作支援装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned background art, and an object thereof is to provide a concrete spraying operation support device that allows the operator to grasp the angle of the spraying nozzle with respect to the tunnel wall surface with a small number and type of sensors.

本発明は、コンクリート吹き付け機の吹き出しノズルを備えたノズルアーム機構に設けられかつ吹き出しノズルのピッチ角度を検出するピッチ角度センサーと、上記ノズルアーム機構に設けられかつ吹き出しノズルのロール角度を検出するロール角度センサーと、上記ノズルアーム機構に設けられかつ水平面での方位を検出する方位センサーと、上記ピッチ角度センサーからの検出ピッチ角度とロール角度センサーからの検出ロール角度と方位センサーからの検出方位とに基づきコンクリートを吹き付けるトンネル壁面に対する上記吹き付けノズルの向きを数値又は画像で可視可能に表示するモニター装置とを備えたことを特徴とする。 The present invention provides a pitch angle sensor that is provided in a nozzle arm mechanism having a blowing nozzle of a concrete spraying machine and detects a pitch angle of the blowing nozzle, and a roll that is provided in the nozzle arm mechanism and detects a roll angle of the blowing nozzle. An angle sensor, an orientation sensor that is provided in the nozzle arm mechanism and detects an orientation in a horizontal plane, a detected pitch angle from the pitch angle sensor, a detected roll angle from the roll angle sensor, and a detected orientation from the orientation sensor. And a monitor device that displays the direction of the spray nozzle relative to the tunnel wall surface on which concrete is sprayed so as to be visible numerically or in an image.

本発明は、センサーの個数が方位センサーとロール角度センサーとピッチ角度センサーとの合計で３個であり、センサーの種類が方位計としての方位センサー１種類と、傾斜計としてのロール角度センサーとピッチ角度センサーの１種類との計２種類であり、センサーの個数及び種類が少なく、モニター装置に可視可能に表示されたコンクリートを吹き付けるトンネル壁面に対する吹き付けノズルの向きを数値又は画像を見た作業者にトンネル壁面に対する吹き付けノズルの向きを把握させることができるので、作業者がモニター装置を見ながら吹き付けノズルをトンネル壁面に直角となるようにコンクリート吹き付け機を操作することにより、トンネル壁面からのコンクリートの跳ね返りが少なくなり、コンクリートが最も圧縮され、コンクリートの付着性が良くなり、施工性や品質が上がる。 In the present invention, the number of sensors is three in total including an orientation sensor, a roll angle sensor, and a pitch angle sensor. The type of sensor is one orientation sensor as an orientation meter, and the roll angle sensor and pitch as an inclinometer. There are two types of sensors, one type of angle sensor, and the number and type of sensors are small. For workers who see the numerical value or the image of the direction of the spray nozzle against the tunnel wall spraying concrete that is visible on the monitor device. Since the orientation of the spray nozzle with respect to the tunnel wall surface can be grasped, the operator rebounds the concrete from the tunnel wall surface by operating the concrete spray machine so that the spray nozzle is perpendicular to the tunnel wall surface while looking at the monitor device. Less concrete, the concrete is compressed the most, The better the adhesion of the REIT, construction and quality goes up.

本発明において、コンクリートを吹き付けるトンネル壁面に対する吹き付けノズルの向きを画像で可視可能に表示するモニター装置がモニター案内線を表示すれば、作業者がモニター装置を見ながら吹き付けノズルをトンネル壁面に直角にする作業が分かりやすい。本発明において、コンクリート吹き付け機にカメラが設けられ、このカメラで撮影された映像をモニター装置がライブビュー画像として表示すれば、作業者がモニター装置を見ながら吹き付けノズルをトンネル壁面に直角にする作業が更に分かりやすい。本発明において、ピッチ角度センサーとロール角度センサーと方位センサーとに代替する９軸モーションセンサーがノズルアーム機構に設けられれば、吹き付けノズルのピッチ角度及びロール角度を精度良く管理できるので、品質が上がり、作業者の負担が軽くなる。本発明において、コンクリート吹き付け機の走行機構やアウトリガーを備えたベース部に水平面での方位を検出する方位センサーが設けられれば、方位センサーでベース部の水平面での方位が把握できるので、ノズルアーム機構におけるスライドアームをトンネル壁面と平行にする必要がなく、作業者の負担が軽くなる。本発明において、ベース部の水平面での方位を検出する方位センサーに代替する９軸モーションセンサーがベース部に設けられれば、スライドアームとトンネル壁面との平行が精度よく管理できるので、作業者の負担が軽くなる。 In the present invention, if the monitor device that displays the orientation of the spray nozzle with respect to the tunnel wall surface to which concrete is sprayed in a visible manner displays a monitor guide line, the operator makes the spray nozzle perpendicular to the tunnel wall surface while watching the monitor device. Easy to understand. In the present invention, if the concrete sprayer is provided with a camera and the monitor device displays the video imaged by the camera as a live view image, the worker makes the spray nozzle perpendicular to the tunnel wall surface while watching the monitor device. Is easier to understand. In the present invention, if a 9-axis motion sensor that replaces the pitch angle sensor, roll angle sensor, and orientation sensor is provided in the nozzle arm mechanism, the pitch angle and roll angle of the spray nozzle can be managed with high accuracy, so the quality is improved. The burden on the operator is reduced. In the present invention, if an orientation sensor for detecting the orientation in the horizontal plane is provided in the base portion provided with the traveling mechanism of the concrete sprayer or the outrigger, the orientation in the horizontal plane of the base portion can be grasped by the orientation sensor, so the nozzle arm mechanism It is not necessary to make the slide arm parallel to the tunnel wall surface, and the burden on the operator is reduced. In the present invention, if a 9-axis motion sensor that replaces the orientation sensor that detects the orientation of the base portion in the horizontal plane is provided in the base portion, the parallelism between the slide arm and the tunnel wall surface can be managed with high accuracy. Becomes lighter.

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。この明細書において、コンクリートは、モルタルも含むものとする。 The summary of the invention does not list all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention. In this specification, concrete also includes mortar.

発明を実施するための形態１のコンクリート吹き付け支援装置を示し、ａ図はトンネルに配置されたコンクリート吹き付け機の側面図、ｂ図はコンクリート吹き付け支援装置のブロック図、ｃ図はモニター表示画面の正面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a concrete spraying support device according to a first embodiment for carrying out the invention, in which a is a side view of a concrete spraying machine disposed in a tunnel, b is a block diagram of the concrete spraying support device, and c is a front view of a monitor display screen. Figure. 発明を実施するための形態１のノズルアーム機構を示した側面図。The side view which showed the nozzle arm mechanism of the form 1 for implementing invention. 発明を実施するための形態２のコンクリート吹き付け支援装置を示し、ａ図はトンネルに配置されたコンクリート吹き付け機の平面図、ｂ図はコンクリート吹き付け支援装置のブロック図、ｃ図はモニター表示画面の正面図。The concrete spraying support apparatus of form 2 for implementing invention is shown, a figure is a top view of the concrete spraying machine arrange | positioned in a tunnel, b figure is a block diagram of a concrete spraying support apparatus, c figure is the front of a monitor display screen Figure. 発明を実施するための形態３のコンクリート吹き付け支援装置を示し、ａ図はトンネルに配置されたコンクリート吹き付け機の側面図、ｂ図はコンクリート吹き付け支援装置のブロック図、ｃ図はモニター表示画面の正面図。The concrete spray assistance apparatus of the form 3 for implementing invention is shown, a figure is a side view of the concrete spraying machine arrange | positioned in a tunnel, b figure is a block diagram of a concrete spray assistance apparatus, c figure is the front of a monitor display screen Figure. 発明を実施するための形態４のコンクリート吹き付け支援装置を示し、ａ図はトンネルに配置されたコンクリート吹き付け機の側面図、ｂ図はコンクリート吹き付け支援装置のブロック図、ｃ図はモニター表示画面の正面図。The concrete spray assistance apparatus of the form 4 for implementing invention is shown, a figure is a side view of the concrete spraying machine arrange | positioned in a tunnel, b figure is a block diagram of a concrete spray assistance apparatus, c figure is the front of a monitor display screen Figure. 特許文献１のコンクリート吹き付け機を示した側面図。The side view which showed the concrete spraying machine of patent document 1. FIG.

図１を用いて、発明を実施するための形態１のコンクリート吹き付け操作支援装置について説明する。尚、ノズルアーム機構１４を備えたコンクリート吹き付け機については図２を用いて説明し、ノズルアーム機構１４については図３を用いて説明する。 The concrete spraying operation support apparatus of the form 1 for implementing invention is demonstrated using FIG. The concrete sprayer provided with the nozzle arm mechanism 14 will be described with reference to FIG. 2, and the nozzle arm mechanism 14 will be described with reference to FIG.

図１のａ図に示したように、トンネル１は、トンネル壁面２に対する支保工３の組み立てが終わった状態である。図１のａ図及びｂ図に示したように、コンクリート吹き付け操作支援装置は、支保工３の組み立てが終わった状態のトンネル１内に置かれるコンクリート吹き付け機１１と、トンネル１内又は地上に設置されるモニター室１２とを備える。コンクリート吹き付け機１１は、走行機構やアウトリガー等を有するベース部１３に、ノズルアーム機構１４や制御装置１５を備える。 As shown in FIG. 1a, the tunnel 1 is in a state in which the assembly of the support 3 with respect to the tunnel wall surface 2 has been completed. As shown in FIGS. 1a and 1b, the concrete spraying operation support device is installed in the tunnel 1 in the state where the assembly of the support 3 is finished, and in the tunnel 1 or on the ground. And a monitor room 12 to be provided. The concrete sprayer 11 includes a nozzle arm mechanism 14 and a control device 15 on a base portion 13 having a traveling mechanism, an outrigger, and the like.

ノズルアーム機構１４はアーム１６の先端にスライドアーム１７を備え、スライドアーム１７の先端に吹き付けノズル１８を備える。スライドアーム１７にはスライドアーム１７の水平面での方位を検出する１軸の方位センサー１９が設けられる。吹き付けノズル１８には、吹き付けノズル１８の左右方向を軸として上下に回転する角度としてのピッチ角度を検出する１軸の傾斜計からなるピッチ角度センサー２０と、吹き付けノズル１８の前後方向を軸として左右に回転する角度としてのロール角度を検出する１軸の傾斜計からなるロール角度センサー２１とが設けられる。 The nozzle arm mechanism 14 includes a slide arm 17 at the tip of the arm 16, and a spray nozzle 18 at the tip of the slide arm 17. The slide arm 17 is provided with a uniaxial orientation sensor 19 that detects the orientation of the slide arm 17 in the horizontal plane. The spray nozzle 18 includes a pitch angle sensor 20 formed of a uniaxial inclinometer that detects a pitch angle as an angle of rotating up and down around the left and right direction of the spray nozzle 18, and left and right about the front and rear direction of the spray nozzle 18. And a roll angle sensor 21 composed of a uniaxial inclinometer for detecting a roll angle as a rotation angle.

モニター室１２には、コンピューターからなる処理装置２２と、処理装置２２から出力される電気信号を可視可能に表示するモニター装置２３と、作業者２４に操作される操作装置２５とを備える。処理装置２２のコンピューターのメモリー２６には、操作支援用のプログラムソフト２７、ピッチ角度センサー２０で検出された検出ピッチ角度と方位センサー１９で検出された検出方位とに基づく表示に適合するコンクリート吹き付けを行うためのトンネル壁面３３をトンネル１の軸線方向と平行に延びる直線状の画像として表示するための第１モニター用壁面データー２８、検出ロール角度に基づく表示に適合するコンクリート吹き付けを行うためのトンネル壁面３５をトンネル１の軸線を中心とする弧状の画像として表示するための第２モニター用壁面データー２９、トンネル壁面３５に対して垂線となるモニター案内線３４を直線状の画像として表示するための案内線データー３０、吹き付けノズル外形３６，３８を画像として表示するためのノズルデーター３１等が、トンネルの設計図やコンクリート吹き付け機１１の仕様書等の施工資料に基づき作成された既知のデーターとして予め記憶されている。 The monitor room 12 includes a processing device 22 composed of a computer, a monitor device 23 that displays an electric signal output from the processing device 22 so as to be visible, and an operation device 25 operated by an operator 24. In the computer memory 26 of the processing device 22, a concrete spray adapted to the display based on the program software 27 for operation support, the detected pitch angle detected by the pitch angle sensor 20 and the detected azimuth detected by the azimuth sensor 19. The first monitor wall surface data 28 for displaying the tunnel wall surface 33 for performing as a linear image extending in parallel with the axial direction of the tunnel 1, the tunnel wall surface for performing concrete spraying suitable for display based on the detected roll angle The second monitor wall surface data 29 for displaying 35 as an arc image centered on the axis of the tunnel 1 and the guide for displaying the monitor guide line 34 perpendicular to the tunnel wall surface 35 as a linear image. Line data 30 and spray nozzle outlines 36 and 38 are displayed as images. Nozzle data 31 or the like because it has been stored in advance as known data that is created based on the construction materials of the specifications or the like of the design drawings or concrete spraying machine 11 of the tunnel.

そして、処理装置２２が電力の供給で起動し、プログラムソフト２７が作動すると、処理装置２２がメモリー２６から第１モニター用壁面データー２８と第２モニター用壁面データー２９及び案内線データー３０を抽出し、処理装置２２が抽出した第１モニター用壁面データー２８と第２モニター用壁面データー２９及び案内線データー３０を電力の供給で表示可能になったモニター装置２３に出力する。これにより、モニター装置２３が図１のｃ図に示したモニター表示画面３２に、第１モニター用壁面データー２８による第１モニター用トンネル壁面３３を画像として可視可能に表示し、この第１モニター用トンネル壁面３３に案内線データー３０によるモニター案内線３４を重畳して可視可能に表示し、第２モニター用壁面データー２９による第２モニター用トンネル壁面３５を画像として可視可能に表示する。 When the processing device 22 is activated by the supply of power and the program software 27 is activated, the processing device 22 extracts the first monitor wall surface data 28, the second monitor wall surface data 29, and the guide line data 30 from the memory 26. The first monitor wall surface data 28, the second monitor wall surface data 29, and the guide line data 30 extracted by the processing device 22 are output to the monitor device 23 that can be displayed by supplying power. Thereby, the monitor device 23 displays the first monitor tunnel wall surface 33 by the first monitor wall surface data 28 so as to be visible as an image on the monitor display screen 32 shown in FIG. A monitor guide line 34 based on the guide line data 30 is superimposed on the tunnel wall surface 33 so as to be visible, and the second monitor tunnel wall surface 35 based on the second monitor wall data 29 is displayed so as to be visible as an image.

一方、コンクリート吹き付けが開始される準備作業において、作業者２４の目視により、スライドアーム１７がコンクリート吹き付けを行うためのトンネル壁面２と平行となるように、コンクリート吹き付け機１１のベース部１３が走行機構やアウトリガーにより設置された後、吹き付けノズル１８の先端がトンネル壁面２に対向し、吹き付けノズル１８がトンネル壁面２に直交するように、作業者２４が操作装置２５を例えばモニター室１２からコンクリート吹き付け機１１の側に持ち出して操作する。これにより、操作装置２５から出力される電気信号が有線通信又は無線通信で制御装置１５に出力され、制御装置１５がノズルアーム機構１４を制御し、吹き付けノズル１８の先端がトンネル壁面２に対向し、吹き付けノズル１８がトンネル壁面２に直交するようになる。この準備作業の終了後、作業者２４が操作装置２５をモニター室１２に持ち込み、コンクリート吹き付け作業が開始され、作業者２４がモニター表示画面３２を見て操作装置２５を操作する。 On the other hand, in the preparatory work in which concrete spraying is started, the base portion 13 of the concrete sprayer 11 is moved by a traveling mechanism so that the slide arm 17 is parallel to the tunnel wall surface 2 for performing concrete spraying by visual observation by the operator 24. After being installed by the outrigger, the operator 24 moves the operating device 25 from the monitor chamber 12 to a concrete spraying machine so that the tip of the spray nozzle 18 faces the tunnel wall surface 2 and the spray nozzle 18 is orthogonal to the tunnel wall surface 2. Take out to the side of 11 and operate. Thereby, an electrical signal output from the operation device 25 is output to the control device 15 by wired communication or wireless communication, the control device 15 controls the nozzle arm mechanism 14, and the tip of the spray nozzle 18 faces the tunnel wall surface 2. The spray nozzle 18 becomes perpendicular to the tunnel wall surface 2. After the preparation work is completed, the operator 24 brings the operating device 25 into the monitor chamber 12 and starts the concrete spraying operation. The operator 24 operates the operating device 25 while viewing the monitor display screen 32.

即ち、方位センサー１９とピッチ角度センサー２０及びロール角度センサー２１が電力の供給で検出可能になった状態において、コンクリート吹き付け作業が開始すると、方位センサー１９から出力された検出方位と、ピッチ角度センサー２０から出力された検出ピッチ角度と、ロール角度センサー２１から出力された検出ロール角度とが、有線通信又は無線通信で、処理装置２２に入力される。 That is, when the concrete spraying operation is started in a state where the azimuth sensor 19, the pitch angle sensor 20, and the roll angle sensor 21 can be detected by the supply of electric power, the detected azimuth output from the azimuth sensor 19 and the pitch angle sensor 20. The detected pitch angle output from, and the detected roll angle output from the roll angle sensor 21 are input to the processing device 22 by wired communication or wireless communication.

上記により、処理装置２２は、プログラムソフト２７により、検出方位に基づきノズルデーター３１からなる吹き付けノズル外形３６の先端が第１モニター用トンネル壁面３３の側に向くようにかつ吹き付けノズル外形３６の先端と後端を通る中心線３７が検出ピッチ角度となる処理を行い、この処理の行われたデーターをモニター装置２３に出力し、又、検出方位に基づきノズルデーター３１からなる吹き付けノズル外形３８の先端が第２モニター用トンネル壁面３５の側に向くようにかつ吹き付けノズル外形３８の先端と後端を通る中心線３９が検出ロール角度となる処理を行い、この処理の行われたデーターをモニター装置２３に出力する。 As described above, the processing device 22 uses the program software 27 so that the tip of the spray nozzle outer shape 36 composed of the nozzle data 31 is directed toward the first monitor tunnel wall surface 33 and the tip of the spray nozzle outer shape 36 based on the detected orientation. A process is performed in which the center line 37 passing through the rear end becomes the detected pitch angle, and the data subjected to this process is output to the monitor device 23. The tip of the spray nozzle outer shape 38 made up of the nozzle data 31 based on the detected orientation is also detected. A process is performed so that the center line 39 passing through the front and rear ends of the spray nozzle outer shape 38 becomes the detection roll angle so as to face the second monitor tunnel wall surface 35 side, and the processed data is sent to the monitor device 23. Output.

そして、モニター装置２３が、図１のｃ図に示したモニター表示画面３２に、第１モニター用トンネル壁面３３とモニター案内線３４と吹き出しノズル外形３６とからなる１組の第１モニター画像４０が表示され、第２モニター用トンネル壁面３５と吹き出しノズル外形３８とからなる１組の第２モニター画像４１が表示される。第１モニター画像４０は、トンネル１の軸線方向に延びる吹き付けを行うトンネル壁面２とトンネル中心との間の仮想平面に、吹き付けノズル１８のピッチ角度センサー２０と方位センサー１９とから算出した上記仮想平面上の角度を表示するモニター画像である。そして、作業者２４はモニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０と第２モニター画像４１とを見て操作装置２５を操作する。 Then, the monitor device 23 displays a set of first monitor images 40 including a first monitor tunnel wall surface 33, a monitor guide line 34, and a blowout nozzle outer shape 36 on the monitor display screen 32 shown in FIG. A set of second monitor images 41 including the second monitor tunnel wall surface 35 and the blowing nozzle outer shape 38 is displayed. The first monitor image 40 is the virtual plane calculated from the pitch angle sensor 20 and the direction sensor 19 of the spray nozzle 18 on the virtual plane between the tunnel wall surface 2 that performs spraying extending in the axial direction of the tunnel 1 and the tunnel center. It is a monitor image which displays the upper angle. Then, the operator 24 operates the operating device 25 while viewing the first monitor image 40 and the second monitor image 41 displayed on the monitor display screen 32.

例えば、作業者２４がモニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０を見た際に、吹き出しノズル外形３６の中心線３７がモニター案内線３４から角度がずれている場合、作業者２４が第１モニター画像４０を見ながら吹き出しノズル外形３６の中心線３７がモニター案内線３４に合致するように操作装置２５を操作する。吹き出しノズル外形３８の中心線３７がモニター案内線３４から角度がずれていなければ、作業者２４は操作装置２５を操作しない。 For example, when the operator 24 sees the first monitor image 40 displayed on the monitor display screen 32, if the angle of the center line 37 of the blowing nozzle outline 36 is shifted from the monitor guide line 34, the operator 24 While viewing the first monitor image 40, the operation device 25 is operated so that the center line 37 of the blowing nozzle outline 36 matches the monitor guide line 34. If the angle of the center line 37 of the blowout nozzle outer shape 38 is not shifted from the monitor guide line 34, the operator 24 does not operate the operating device 25.

又、作業者２４がモニター表示画面３２に表示された第２モニター画像４１を見た際に、作業者２４が吹き出しノズル外形３８の中心線３９が第２モニター用トンネル壁面３５に直角でないと判断した場合、吹き出しノズル外形３８の中心線３９が第２モニター用トンネル壁面３５に直角となるように作業者２４が操作装置２５を操作する。作業者２４が吹き出しノズル外形３８の中心線３９が第２モニター用トンネル壁面３５に直角であると判断した場合、作業者２４が操作装置２５を操作しない。コンクリート吹き付け時においても、第１モニター画像４０における吹き出しノズル外形３８の中心線３７とモニター案内線３４とが大きくずれないように、第２モニター画像４１における吹き出しノズル外形３８の中心線３９の第２モニター用トンネル壁面３５に対する直角が大きくずれないように、作業者２４は操作装置２５を操作する。 When the operator 24 views the second monitor image 41 displayed on the monitor display screen 32, the operator 24 determines that the center line 39 of the blowout nozzle outer shape 38 is not perpendicular to the second monitor tunnel wall surface 35. In this case, the operator 24 operates the operating device 25 so that the center line 39 of the blowout nozzle outer shape 38 is perpendicular to the second monitor tunnel wall surface 35. When the operator 24 determines that the center line 39 of the blowout nozzle outer shape 38 is perpendicular to the second monitor tunnel wall surface 35, the operator 24 does not operate the operating device 25. Even when the concrete is sprayed, the second center line 39 of the blowing nozzle outline 38 in the second monitor image 41 does not greatly deviate from the center line 37 of the blowing nozzle outline 38 and the monitor guide line 34 in the first monitor image 40. The operator 24 operates the operating device 25 so that the right angle with respect to the monitoring tunnel wall surface 35 is not greatly shifted.

以上のように、図１に示したコンクリート吹き付け操作支援装置は、センサーの個数が方位センサー１９とロール角度センサー２１とピッチ角度センサー２０との合計で３個であり、センサーの種類が方位計としての方位センサー１９と、傾斜計としてのロール角度センサー２１とピッチ角度センサー２０との２種類であり、センサーの個数及び種類が少なく、モニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０及び第２モニター画像４１を見た作業者２４にトンネル壁面２に対する吹き付けノズル１８の向きを把握させることができ、作業者２４がモニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０及び第２モニター画像４１を見ながらモニター室１２で操作装置２５を操作して、吹き付けノズル１８がトンネル壁面２に直角となるようにすることにより、吹き付け面としてのトンネル壁面２からのコンクリートの跳ね返りが少なくなり、コンクリートが最も圧縮され、コンクリートの付着性が良くなり、施工性や品質が上がる。作業者２４がモニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０及び第２モニター画像４１を目視で確認しながらモニター室１２で操作装置２５を操作することで、作業者の負担が軽くなる。 As described above, the concrete spraying operation support device shown in FIG. 1 has three sensors in total, that is, the azimuth sensor 19, the roll angle sensor 21, and the pitch angle sensor 20, and the type of sensor is an azimuth meter. Direction sensor 19, roll angle sensor 21 as an inclinometer, and pitch angle sensor 20. The number and type of sensors are small, and the first monitor image 40 and the second monitor image displayed on the monitor display screen 32 are small. The operator 24 who has seen the monitor image 41 can grasp the direction of the spray nozzle 18 with respect to the tunnel wall surface 2, and the operator 24 displays the first monitor image 40 and the second monitor image 41 displayed on the monitor display screen 32. Operating the operating device 25 in the monitor room 12 while watching, the spray nozzle 18 is perpendicular to the tunnel wall surface 2 By way becomes rebound of the concrete from the tunnel wall 2 of the spraying plane is reduced, the concrete is compressed the most, the better the adhesion of concrete, workability and quality is improved. When the operator 24 operates the operating device 25 in the monitor room 12 while visually confirming the first monitor image 40 and the second monitor image 41 displayed on the monitor display screen 32, the burden on the operator is reduced.

又、処理装置２２が、第１モニター用トンネル壁面３３とモニター案内線３４と吹き出しノズル外形３６と第２モニター用トンネル壁面３５と吹き出しノズル外形３８とを異なる色でモニター表示画面３２に表示するように、モニター装置２３に電気信号を出力すると、吹き出しノズル１８の位置が分かりやすいので、作業者の負担が軽くなる。 Further, the processing device 22 displays the first monitor tunnel wall surface 33, the monitor guide line 34, the blowing nozzle outer shape 36, the second monitor tunnel wall surface 35, and the blowing nozzle outer shape 38 on the monitor display screen 32 in different colors. In addition, when an electrical signal is output to the monitor device 23, the position of the blowing nozzle 18 is easily understood, so the burden on the operator is reduced.

図２を用いて、発明を実施するための形態１に係るノズルアーム機構１４について説明する。図２に示したノズルアーム機構１４の取り付け部４５は、図１のａ図におけるコンクリート吹き付け機１１のベース部１３に固定される。図２に示した取り付け部４５の前部には首振り部４６が上下方向に延びる軸４７を回転中心として左右方向に旋回可能に取り付けられる。取り付け部４５にはアーム１６を左右方向に旋回させる油圧シリンダー４８の一端部が回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー４８の他端部が首振り部４６に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー４８の伸縮でアーム１６が軸４７を回転中心として左右方向に所定の回転運動範囲で旋回するブーム旋回を行う。図２では油圧シリンダー４８を１個図示したが、もう１個の油圧シリンダーが図２に図示された側面の反対側に位置する側面で取り付け部４５と首振り部４６とに取り付けられており、左右で一対の油圧シリンダー４８の伸縮でアーム１６がブーム旋回を行う。 The nozzle arm mechanism 14 according to the first embodiment for carrying out the invention will be described with reference to FIG. The attachment part 45 of the nozzle arm mechanism 14 shown in FIG. 2 is fixed to the base part 13 of the concrete sprayer 11 in FIG. A swinging portion 46 is attached to the front portion of the attachment portion 45 shown in FIG. 2 so as to be turnable in the left-right direction around a shaft 47 extending in the vertical direction. One end of a hydraulic cylinder 48 that pivots the arm 16 in the left-right direction is rotatably attached to the attachment portion 45, and the other end of the hydraulic cylinder 48 is rotatably attached to the swinging portion 46. Thus, the arm 16 performs a boom turn in which the arm 16 turns in the left-right direction within a predetermined rotational movement range with the shaft 47 as the rotation center. Although one hydraulic cylinder 48 is shown in FIG. 2, the other hydraulic cylinder is attached to the mounting portion 45 and the swinging portion 46 on the side surface opposite to the side surface shown in FIG. The arm 16 performs the boom turning by extending and contracting the pair of hydraulic cylinders 48 on the left and right.

アーム１６は、固定アーム４９と、固定アーム４９に対し前後方向に伸縮可能に装着された可動アーム５０と、可動アーム５０の先端に上側に向く傾斜状に固定された先端アーム５１とを備える。可動アーム５０を前後方向に伸縮させる油圧シリンダー５２の一端部が固定アーム４９に固定され、油圧シリンダー５２の他端部が可動アーム５０の固定アーム４９より前方に突出した部分に固定され、油圧シリンダー５２の伸縮で可動アーム５０が前後方向に所定の直線運動範囲５３で伸縮するブーム伸縮を行う。 The arm 16 includes a fixed arm 49, a movable arm 50 that is attached to the fixed arm 49 so as to be extendable in the front-rear direction, and a distal arm 51 that is fixed to the distal end of the movable arm 50 so as to be inclined upward. One end of a hydraulic cylinder 52 that extends and retracts the movable arm 50 in the front-rear direction is fixed to the fixed arm 49, and the other end of the hydraulic cylinder 52 is fixed to a portion protruding forward from the fixed arm 49 of the movable arm 50. The movable arm 50 extends and contracts in a predetermined linear motion range 53 in the front-rear direction by expanding and contracting 52.

固定アーム４９の基部は首振り部４６の上側に回転可能に取り付けられ、アーム１６を上下方向に起伏させる油圧シリンダー５５の一端部が固定アーム４９の可動アーム５０側に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー５５の他端部が首振り部４６の下側に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー５５の伸縮でアーム１６が固定アーム４９の基部側の軸５６を回転中心として上下方向に所定の回転運動範囲５７で起伏するブーム起伏を行う。 The base portion of the fixed arm 49 is rotatably attached to the upper side of the swinging portion 46, and one end portion of the hydraulic cylinder 55 for raising and lowering the arm 16 in the vertical direction is rotatably attached to the movable arm 50 side of the fixed arm 49. The other end portion of the cylinder 55 is rotatably attached to the lower side of the swinging portion 46, and the arm 16 extends and contracts in a vertical direction with the shaft 56 on the base side of the fixed arm 49 as a rotation center by the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 55. Boom ups and downs in range 57 are performed.

油圧シリンダー５５とアーム１６との間に配置された同調シリンダー５８の一端部が固定アーム４９に回転可能に取り付けられ、同調シリンダー５８の他端部が首振り部４６に回転可能に取り付けられる。同調シリンダー５８がアーム１６のブーム起伏に追従して伸縮し、この同調シリンダー５８の伸縮に基づきスライドベース５９を起伏する油圧シリンダー６１の伸縮が制御装置１５（図１のａ図参照）で制御され、アーム１６がブーム起伏した時、スライドアーム１７が水平に保たれるようになっている。つまり、同調シリンダー５８はアーム１６のブーム起伏する時にスライドアーム１７の水平を保つための制御に用いられるものである。 One end portion of a tuning cylinder 58 disposed between the hydraulic cylinder 55 and the arm 16 is rotatably attached to the fixed arm 49, and the other end portion of the tuning cylinder 58 is rotatably attached to the swinging portion 46. The synchronizing cylinder 58 expands and contracts following the boom undulation of the arm 16, and the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 61 that raises and lowers the slide base 59 based on the expansion and contraction of the synchronizing cylinder 58 is controlled by the control device 15 (see FIG. 1 a). When the arm 16 is raised and lowered, the slide arm 17 is kept horizontal. That is, the synchronization cylinder 58 is used for control for keeping the slide arm 17 horizontal when the boom of the arm 16 is raised and lowered.

スライドアーム１７を前後方向に誘導するスライドベース５９の取り付け部６０が可動アーム５０の先端に固定された先端アーム５１の先端に上下方向に回転可能に取り付けられ、スライドアーム１７を上下方向に起伏させる油圧シリンダー６１の一端部が先端アーム５１に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー６１の他端部がスライドベース５９に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー６１の伸縮でスライドアーム１７がスライドベース５９の基部側の軸６２を回転中心として上下方向に所定の回転運動範囲６３で起伏するスライドアーム起伏を行う。 A mounting portion 60 of the slide base 59 that guides the slide arm 17 in the front-rear direction is attached to the tip of the tip arm 51 fixed to the tip of the movable arm 50 so as to be able to rotate in the vertical direction, and the slide arm 17 is raised and lowered in the vertical direction. One end of the hydraulic cylinder 61 is rotatably attached to the tip arm 51, the other end of the hydraulic cylinder 61 is rotatably attached to the slide base 59, and the slide arm 17 is fixed to the base of the slide base 59 by the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 61. The slide arm is undulated in a predetermined rotational motion range 63 in the vertical direction with the side shaft 62 as the rotation center.

スライドベース５９の後端部が取り付け部６０に上下方向に延びる軸６４で左右方向に回転可能に取り付けられ、スライドベース５９を左右方向に旋回させる油圧シリンダー６５の一端部が取り付け部６０の側面に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー６５の他端部がスライドベース５９の側面に回転可能に取り付けられ、油圧シリンダー６５の伸縮でスライドアーム１７がスライドベース５９の基部側の軸６４を回転中心として左右方向に所定の回転運動範囲で旋回するスライドアーム旋回を行う。 The rear end portion of the slide base 59 is attached to the attachment portion 60 so as to be rotatable in the left-right direction by a shaft 64 extending in the vertical direction, and one end portion of the hydraulic cylinder 65 for turning the slide base 59 in the left-right direction is formed on the side surface of the attachment portion 60. The other end of the hydraulic cylinder 65 is rotatably attached to the side surface of the slide base 59. The expansion and contraction of the hydraulic cylinder 65 causes the slide arm 17 to move left and right about the shaft 64 on the base side of the slide base 59 as a rotation center. The slide arm is swung in a predetermined rotational movement range in the direction.

スライドアーム１７を前後方向に移動させる油圧シリンダー６７の一端部がスライドベース５９に固定され、油圧シリンダー６７の他端部がスライドアーム１７に固定され、油圧シリンダー６７の伸縮でスライドアーム１７がスライドベース５９に対し前後方向に所定の直線運動範囲６８で伸縮するスライドアーム伸縮を行う。 One end of a hydraulic cylinder 67 that moves the slide arm 17 in the front-rear direction is fixed to the slide base 59, and the other end of the hydraulic cylinder 67 is fixed to the slide arm 17. The slide arm is expanded and contracted with respect to 59 in a predetermined linear motion range 68 in the front-back direction.

吹き付けノズル１８がスライドアーム１７の先端に上下方向及び左右方向に回転可能に取り付けられる。吹き付けノズル１８とスライドアーム１７とを互いに前後方向及び左右方向に回転可能に取り付けられる部分には、吹き付けノズル１８を前後方向に回転させるロータリータイプの油圧シリンダーと、吹き付けノズル１８を左右方向に回転させるロータリータイプの油圧シリンダーとが設けられ、前後方向に回転させるロータリータイプの油圧シリンダーの回転で吹き付けノズル１８が左右方向に延びる軸６９ａを回転中心として前後方向に所定の回転運動範囲７０で回転するノズル前後を行い、左右方向に回転させるロータリータイプの油圧シリンダーの回転で吹き付けノズル１８が前後方向に延びる軸７１を回転中心として左右方向に所定の回転運動範囲で回転するノズル左右を行う。吹き付けノズル１８の基部にはコンクリートを供給するホース６９が接続されている。 The spray nozzle 18 is attached to the tip of the slide arm 17 so as to be rotatable in the vertical direction and the horizontal direction. A rotary type hydraulic cylinder that rotates the spray nozzle 18 in the front-rear direction and a spray nozzle 18 in the left-right direction are attached to a portion where the spray nozzle 18 and the slide arm 17 are rotatably attached to each other. A rotary type hydraulic cylinder, and a nozzle that rotates in a predetermined rotational motion range 70 in the front-rear direction around a shaft 69a that the spray nozzle 18 extends in the left-right direction by rotation of the rotary type hydraulic cylinder that rotates in the front-rear direction The nozzle which rotates in a predetermined rotational movement range in the left-right direction is performed around the axis 71 where the spray nozzle 18 extends in the front-rear direction by the rotation of a rotary type hydraulic cylinder which performs front-back and left-right rotation. A hose 69 for supplying concrete is connected to the base of the spray nozzle 18.

図３を用いて、発明を実施するための形態２に係るコンクリート吹き付け操作支援装置について説明する。図３のａ図に示したように、トンネル壁面２に対する支保工３の組み立てが終わったトンネル１に配置されたコンクリート吹き付け機１１は、走行機構やアウトリガー等を有するベース部１３に、方位センサー１９とピッチ角度センサー２０及びロール角度センサー２１を有するノズルアーム機構１４、支保工組み立て用の一対のエレクターブーム機構７４、一対のバスケットブーム機構７５等が設けられる。一対のエレクターブーム機構７４には、カメラ７６がコンクリート吹き付け機１１よりも前方におけるトンネル壁面２の全体を撮影可能となるように１個ずつ設けられる。 The concrete spraying operation assistance apparatus which concerns on the form 2 for implementing invention is demonstrated using FIG. As shown in FIG. 3 a, the concrete sprayer 11 disposed in the tunnel 1 after the assembly of the support 3 with respect to the tunnel wall surface 2 is disposed on the base portion 13 having a traveling mechanism, an outrigger, and the like, with an orientation sensor 19. And a nozzle arm mechanism 14 having a pitch angle sensor 20 and a roll angle sensor 21, a pair of erector boom mechanisms 74 for assembling a support work, a pair of basket boom mechanisms 75, and the like. The pair of erector boom mechanisms 74 are provided one by one so that the camera 76 can photograph the entire tunnel wall surface 2 in front of the concrete sprayer 11.

図３のａ図に示したスライドアーム１７がコンクリート吹き付けを行うためのトンネル壁面２と平行となるように、コンクリート吹き付け機１１のベース部１３が走行機構やアウトリガーにより設置され、図３のｂ図に示したモニター室１２の処理装置２２が電力の供給で起動し、プログラムソフト２７が作動し、コンクリート吹き付け作業が開始すると、方位センサー１９から出力された検出方位と、ピッチ角度センサー２０から出力された検出ピッチ角度と、ロール角度センサー２１から出力された検出ロール角度とが、有線通信又は無線通信で、処理装置２２に入力され、処理装置２２が、プログラムソフト２７による処理の行われたデーターを電力の供給で表示可能になったモニター装置２３に出力し、モニター装置２３が図３のｃ図に示したモニター表示画面３２に、第１モニター用トンネル壁面３３とモニター案内線３４と吹き出しノズル外形３６とからなる１組の第１モニター画像４０と、第２モニター用トンネル壁面３５と吹き出しノズル外形３８とからなる１組の第２モニター画像４１とが表示され、モニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０と第２モニター画像４１とを見た作業者２４が操作装置２５を操作することは、図１に示したコンクリート吹き付け操作支援装置と同じである。 The base 13 of the concrete sprayer 11 is installed by a traveling mechanism or an outrigger so that the slide arm 17 shown in FIG. 3a is parallel to the tunnel wall 2 for spraying concrete. When the processing device 22 of the monitor room 12 shown in FIG. 5 is activated by supplying power, the program software 27 is activated, and the concrete spraying operation is started, the detected orientation output from the orientation sensor 19 and the pitch angle sensor 20 are output. The detected pitch angle and the detected roll angle output from the roll angle sensor 21 are input to the processing device 22 by wired communication or wireless communication, and the processing device 22 receives the data processed by the program software 27. 3 is output to the monitor device 23 which can be displayed by the supply of electric power. The monitor display screen 32 shown in FIG. 4 includes a first monitor image 40 including a first monitor tunnel wall surface 33, a monitor guide line 34, and a blow nozzle outer shape 36, a second monitor tunnel wall surface 35, and a blow nozzle outer shape. 38, a set of second monitor images 41 is displayed, and the operator 24 who views the first monitor image 40 and the second monitor image 41 displayed on the monitor display screen 32 operates the operation device 25. This is the same as the concrete spraying operation support device shown in FIG.

図３のｂ図に示した発明を実施するための形態２に係るコンクリート吹き付け操作支援装置では、カメラ７６が電力の供給で作動してコンクリート吹き付け機１１よりも前方におけるトンネル壁面２の全体を撮影すると、カメラ７６からの映像出力がモニター装置２３に出力され、モニター装置２３がカメラ７６で撮影された動画や静止画の映像を図３のｃ図に示したモニター表示画面３２にライブビュー画像７７として映し出す構成が、図１に示したコンクリート吹き付け操作支援装置と相違する。よって、作業者２４は、モニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０と第２モニター画像４１とライブビュー画像７７とを見ることで、作業者がトンネル壁面２に対する吹き付けノズル１８の角度並びにトンネル壁面２からのコンクリートの跳ね返りやトンネル壁面２へのコンクリートの付着性を目で確認することができるので、品質が上がり、作業者２４の負担が軽くなる。更にカメラを導入することによって、遠隔地での吹付け作業が可能となり、切羽での作業が無くなるので、安全かつ労働環境に改善される。 In the concrete spraying operation support device according to the second embodiment for carrying out the invention shown in FIG. 3 b, the camera 76 is operated by supplying electric power to photograph the entire tunnel wall surface 2 in front of the concrete spraying machine 11. Then, the video output from the camera 76 is output to the monitor device 23, and the moving image and still image video captured by the monitor device 23 with the camera 76 are displayed on the monitor display screen 32 shown in FIG. Is different from the concrete spraying operation support device shown in FIG. Therefore, the operator 24 looks at the first monitor image 40, the second monitor image 41, and the live view image 77 displayed on the monitor display screen 32, so that the operator can determine the angle of the spray nozzle 18 with respect to the tunnel wall surface 2. Since the concrete rebound from the tunnel wall surface 2 and the adhesion of the concrete to the tunnel wall surface 2 can be visually confirmed, the quality is improved and the burden on the operator 24 is reduced. Furthermore, by introducing a camera, it is possible to perform spraying work at a remote location and eliminate work at the face, thus improving the safety and working environment.

図４を用いて、発明を実施するための形態３に係るコンクリート吹き付け操作支援装置について説明する。図４のａ図に示したコンクリート吹き付け操作支援装置は、９軸モーションセンサー７８を吹き付けノズル１８に設けた構成が、図１に示したコンクリート吹き付け操作支援装置と相違する。つまり、９軸モーションセンサー７８は図１に示した方位センサー１９とピッチ角度センサー２０及びロール角度センサー２１に代替するものである。 The concrete spraying operation assistance apparatus which concerns on the form 3 for implementing invention is demonstrated using FIG. The concrete spraying operation support device shown in FIG. 4A is different from the concrete spraying operation support device shown in FIG. 1 in that the nine-axis motion sensor 78 is provided in the spray nozzle 18. In other words, the nine-axis motion sensor 78 replaces the azimuth sensor 19, the pitch angle sensor 20, and the roll angle sensor 21 shown in FIG.

図４のａ図に示した９軸モーションセンサー７８は、３軸ジャイロセンサーと３軸加速度センサーと３軸地磁気センサーとが一体に組み合わせられた構成である。３軸ジャイロセンサーは、電力が供給された状態において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとの角速度を検出し、その検出した角速度に相当する角速度データーを出力するセンサーである。３軸加速度センサーは、電力が供給された状態において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとの加速度を検出し、その検出した加速度に相当する加速度データーを出力するするセンサーである。３軸地磁気センサーは、電力が供給された状態において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとの地磁気を検出し、その検出した地磁気データーを東西南北の絶対方向として出力するセンサーである。よって、９軸モーションセンサー７８が設けられたことで、吹き付けノズル１８の検出ピッチ角度、検出ロール角度及び方位角を精度良く管理できるので、品質が上がり、作業者の負担が軽くなる。 The 9-axis motion sensor 78 shown in FIG. 4A has a configuration in which a 3-axis gyro sensor, a 3-axis acceleration sensor, and a 3-axis geomagnetic sensor are integrally combined. The triaxial gyro sensor is a sensor that detects angular velocities for the X axis, the Y axis, and the Z axis in a state where power is supplied, and outputs angular velocity data corresponding to the detected angular velocities. The triaxial acceleration sensor is a sensor that detects acceleration for each of the X axis, the Y axis, and the Z axis in a state where power is supplied, and outputs acceleration data corresponding to the detected acceleration. The triaxial geomagnetic sensor is a sensor that detects geomagnetism for each of the X axis, the Y axis, and the Z axis in a state where power is supplied, and outputs the detected geomagnetic data as an absolute direction of east, west, south, and north. Therefore, since the nine-axis motion sensor 78 is provided, the detection pitch angle, the detection roll angle, and the azimuth angle of the spray nozzle 18 can be managed with high accuracy, so that the quality is improved and the burden on the operator is reduced.

図４のａ図に示したコンクリート吹き付け機１１のベース部１３が走行機構やアウトリガーにより設置され、図４のｂ図に示したモニター室１２の処理装置２２が電力の供給で起動し、プログラムソフト２７が作動し、コンクリート吹き付け作業が開始すると、９軸モーションセンサー７８から出力された検出方位と検出ピッチ角度と検出ロール角度とが、有線通信又は無線通信で、処理装置２２に入力され、処理装置２２が、プログラムソフト２７による処理の行われたデーターを電力の供給で表示可能になったモニター装置２３に出力し、モニター装置２３が図４のｃ図に示したモニター表示画面３２に、第１モニター用トンネル壁面３３とモニター案内線３４と吹き出しノズル外形３６とからなる１組の第１モニター画像４０と、第２モニター用トンネル壁面３５と吹き出しノズル外形３８とからなる１組の第２モニター画像４１とが表示されるので、作業者２４がモニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０及び第２モニター画像４１を目視で確認しながらモニター室１２で操作装置２５を操作することで、作業者の負担が軽くなる。 The base 13 of the concrete sprayer 11 shown in FIG. 4a is installed by a traveling mechanism or an outrigger, and the processing device 22 of the monitor room 12 shown in FIG. 27, when the concrete spraying operation is started, the detection direction, the detection pitch angle, and the detection roll angle output from the 9-axis motion sensor 78 are input to the processing device 22 by wired communication or wireless communication, and the processing device 22 outputs the data processed by the program software 27 to the monitor device 23 which can be displayed by supplying power, and the monitor device 23 displays the first data on the monitor display screen 32 shown in FIG. A set of first monitor images 40 including a monitor tunnel wall surface 33, a monitor guide line 34, and a blowing nozzle outer shape 36, and a second Since a set of second monitor images 41 composed of the nitter tunnel wall surface 35 and the blowing nozzle outer shape 38 are displayed, the first monitor image 40 and the second monitor image displayed on the monitor display screen 32 by the operator 24 are displayed. By operating the operating device 25 in the monitor room 12 while visually checking 41, the burden on the operator is reduced.

尚、図４に示したコンクリート吹き付け操作支援装置においても、図３に示したコンクリート吹き付け操作支援装置のように一対のエレクターブーム機構７４にカメラ７６を１個ずつ設け、カメラ７６が電力の供給で作動してコンクリート吹き付け機１１よりも前方におけるトンネル壁面２の全体を撮影した動画や静止画の映像をモニター表示画面３２にライブビュー画像７７として映し出しても適用可能である。 In the concrete spraying operation support device shown in FIG. 4 as well, the camera 76 is provided with one camera 76 on each pair of erector boom mechanisms 74 as in the concrete spraying operation support device shown in FIG. The present invention is also applicable to a case where a moving image or a still image of the entire tunnel wall surface 2 in front of the concrete sprayer 11 is activated and displayed as a live view image 77 on the monitor display screen 32.

図５を用いて、発明を実施するための形態４に係るコンクリート吹き付け操作支援装置について説明する。図５のａ図に示したコンクリート吹き付け操作支援装置は、吹き付けノズル１８に設けた９軸モーションセンサー７８の他に、もう１個の９軸モーションセンサー７９をベース部１３に設けた構成が、図４に示したコンクリート吹き付け操作支援装置と相違する。 The concrete spraying operation support apparatus according to Embodiment 4 for carrying out the invention will be described with reference to FIG. The concrete spraying operation support device shown in FIG. 5 a has a configuration in which another 9-axis motion sensor 79 is provided on the base portion 13 in addition to the 9-axis motion sensor 78 provided on the spray nozzle 18. 4 is different from the concrete spraying operation support device shown in FIG.

図５のｂ図に示したように、モニター室１２の処理装置２２が電力の供給で起動し、プログラムソフト２７が作動し、９軸モーションセンサー７８，７９が電力の供給で検出可能になった状態において、コンクリート吹き付け作業が開始すると、処理装置２２は、９軸モーションセンサー７９の出力を基準位置とし、９軸モーションセンサー７８の出力と９軸モーションセンサー７９の出力とからトンネル壁面２に対する吹き付けノズル１８の角度を求める。即ち、処理装置２２が、プログラムソフトにより、９軸モーションセンサー７８からの出力でベース部１３と吹き付けノズル１８との相対角度を求め、９軸モーションセンサー７９からの出力でトンネル１とベース部１３との相対角度を求めることで、トンネル壁面２と吹き付けノズル１８との相対角度を求め、その求めたトンネル壁面２と吹き付けノズル１８との相対角度を第１モニター用壁面データー２８と第２モニター用壁面データー２９と案内線データー３０とノズルデーター３１とに重畳し、この重畳されたデーターを電力の供給で表示可能になったモニター装置２３に出力し、モニター装置２３が図５のｃ図に示したモニター表示画面３２に、第１モニター用トンネル壁面３３とモニター案内線３４と吹き出しノズル外形３６とからなる１組の第１モニター画像４０と、第２モニター用トンネル壁面３５と吹き出しノズル外形３８とからなる１組の第２モニター画像４１とが表示されるので、作業者２４がモニター表示画面３２に表示された第１モニター画像４０及び第２モニター画像４１を目視で確認しながらモニター室１２で操作装置２５を操作することで、作業者の負担が軽くなる。更にトンネル壁面や、地面の傾斜対してコンクリート吹付け機１１の向きや、アウトリガーの調整により平行に設置することが容易になる。 As shown in FIG. 5b, the processing device 22 of the monitor room 12 is activated by supplying power, the program software 27 is activated, and the 9-axis motion sensors 78 and 79 can be detected by supplying power. In this state, when the concrete spraying operation starts, the processing device 22 uses the output of the 9-axis motion sensor 79 as a reference position, and the spray nozzle for the tunnel wall surface 2 from the output of the 9-axis motion sensor 78 and the output of the 9-axis motion sensor 79. 18 angles are obtained. That is, the processing device 22 obtains the relative angle between the base portion 13 and the spray nozzle 18 by the output from the 9-axis motion sensor 78 by the program software, and the tunnel 1 and the base portion 13 by the output from the 9-axis motion sensor 79. The relative angle between the tunnel wall surface 2 and the spray nozzle 18 is determined, and the relative angle between the determined tunnel wall surface 2 and the spray nozzle 18 is determined as the first monitor wall surface data 28 and the second monitor wall surface. The data 29, the guide line data 30 and the nozzle data 31 are superposed on each other, and the superposed data is output to the monitor device 23 which can be displayed by supplying power, and the monitor device 23 is shown in FIG. 5c. On the monitor display screen 32, a first monitor tunnel wall surface 33, a monitor guide line 34, and a blowing nozzle outer shape 36 are provided. A set of first monitor images 40 and a set of second monitor images 41 including a second monitor tunnel wall surface 35 and a blowing nozzle outer shape 38 are displayed. By operating the operation device 25 in the monitor room 12 while visually confirming the first monitor image 40 and the second monitor image 41 displayed on the screen, the burden on the operator is reduced. Furthermore, it becomes easy to install in parallel by adjusting the direction of the concrete sprayer 11 and the outriggers with respect to the tunnel wall and the inclination of the ground.

尚、図５に示した９軸モーションセンサー７９に代替する図１に示した水平面内での方位を検出する方位センサー１９に相当する方位センサーをベース部１３に設けても適用可能である。その場合、コンクリート吹付け機１１の向きをトンネル壁面に対して平行に設置することが容易となる。図５に示したコンクリート吹き付け操作支援装置でも、図３に示したコンクリート吹き付け操作支援装置のように一対のエレクターブーム機構７４にカメラ７６を１個ずつ設け、カメラ７６が電力の供給で作動してコンクリート吹き付け機１１よりも前方におけるトンネル壁面２の全体を撮影した動画や静止画の映像をモニター表示画面３２にライブビュー画像７７として映し出しても適用可能である。 It is also possible to apply the azimuth sensor corresponding to the azimuth sensor 19 for detecting the azimuth in the horizontal plane shown in FIG. 1 instead of the nine-axis motion sensor 79 shown in FIG. In that case, it becomes easy to install the direction of the concrete sprayer 11 parallel to the tunnel wall surface. Also in the concrete spraying operation support device shown in FIG. 5, one camera 76 is provided for each pair of erector boom mechanisms 74 as in the concrete spraying operation support device shown in FIG. The present invention can also be applied by displaying a moving image or a still image of the entire tunnel wall surface 2 in front of the concrete sprayer 11 on the monitor display screen 32 as a live view image 77.

図１乃至５では、モニター装置１２に表示されたトンネル壁面２に対する吹き出しノズルの角度が画像として表示されたが、トンネル壁面２に対する吹き出しノズルの角度を数値として表示しても良い。また、処理装置２２と、モニター装置２３の設置は、モニター室１２内のみでなく、設置が可能であれば屋外での使用も可能である。更にスマートフォンやタブレットパソコン等の携帯端末に処理装置２２と、モニター装置２３の機能を付加し、作業者が携帯する形態として利用してもよい。 1 to 5, the angle of the blowing nozzle with respect to the tunnel wall surface 2 displayed on the monitor device 12 is displayed as an image, but the angle of the blowing nozzle with respect to the tunnel wall surface 2 may be displayed as a numerical value. Further, the processing device 22 and the monitor device 23 can be installed not only in the monitor room 12 but also outdoors if the installation is possible. Furthermore, the functions of the processing device 22 and the monitor device 23 may be added to a portable terminal such as a smartphone or a tablet personal computer so that the operator can use the portable device.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the embodiment. It is apparent from the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

１トンネル、２トンネル壁面、３支保工、１１コンクリート吹き付け機、
１２モニター室、１３ベース部、１４ノズルアーム機構、１５制御装置、
１６アーム、１７スライドアーム、１８吹き付けノズル、１９方位センサー、
２０ピッチ角度センサー、２１ロール角度センサー、２２処理装置、
２３モニター装置、２４作業者、２５操作装置、２６メモリー、
２７プログラムソフト、２８第１モニター用壁面データー、
２９第２モニター用壁面データー、３０案内線データー、３１ノズルデーター、
３２モニター表示画面、３３第１モニター用トンネル壁面、３４モニター案内線、３５第２モニター用トンネル壁面、３６吹き付けノズル外形、
３７吹き付けノズル外形３６の中心線、３８吹き付けノズル外形、
３９吹き付けノズル外形３８の中心線、４０第１モニター画像、
４１第２モニター画像、４５取り付け部、４６首振り部、４７軸、
４８油圧シリンダー、４９固定アーム、５０可動アーム、５１先端アーム、
５２油圧シリンダー、５３アーム１６のブーム伸縮の直線運動範囲、
５５油圧シリンダー、５６軸、５７アーム１６のブーム起伏の回転運動範囲、
５８同調シリンダー、５９スライドベース、６０取り付け部、
６１油圧シリンダー、６２軸、６３スライドアーム起伏の回転運動範囲、
６４軸、６５油圧シリンダー、６７油圧シリンダー、
６８スライドアーム伸縮の直線運動範囲、６９ａ軸、
７０ノズル前後の回転運動範囲、７１軸、７４エレクターブーム機構、
７５バスケットブーム機構、７６カメラ、７７ライブビュー画像、
７８９軸モーションセンサー、７９９軸モーションセンサー。
1 tunnel, 2 tunnel wall, 3 support, 11 concrete spraying machine,
12 monitor room, 13 base part, 14 nozzle arm mechanism, 15 control device,
16 arms, 17 slide arms, 18 spray nozzles, 19 orientation sensors,
20 pitch angle sensor, 21 roll angle sensor, 22 processing device,
23 monitor device, 24 worker, 25 operation device, 26 memory,
27 Program software, 28 Wall data for the first monitor,
29 2nd monitor wall surface data, 30 guide line data, 31 nozzle data,
32 monitor display screen, 33 first monitor tunnel wall, 34 monitor guide line, 35 second monitor tunnel wall, 36 spray nozzle outline,
37 Center line of spray nozzle outline 36, 38 Spray nozzle outline,
39 Center line of spray nozzle outline 38, 40 first monitor image,
41 Second monitor image, 45 mounting section, 46 swinging section, 47 axes,
48 hydraulic cylinder, 49 fixed arm, 50 movable arm, 51 tip arm,
52 hydraulic cylinders, 53 arm 16 boom telescopic linear motion range,
55 Hydraulic cylinder, 56 axes, 57 Rotating motion range of boom up and down of arm 16,
58 tuning cylinder, 59 slide base, 60 mounting part,
61 Hydraulic cylinder, 62 axes, 63 Rotating motion range of slide arm undulation,
64 axis, 65 hydraulic cylinder, 67 hydraulic cylinder,
68 Slide arm telescopic linear motion range, 69a axis,
70 Rotational motion range around the nozzle, 71 axis, 74 Erector boom mechanism,
75 basket boom mechanism, 76 camera, 77 live view image,
78 9-axis motion sensor, 79 9-axis motion sensor.

Claims

A pitch angle sensor that is provided in a nozzle arm mechanism having a blowing nozzle of a concrete sprayer and detects a pitch angle of the blowing nozzle; a roll angle sensor that is provided in the nozzle arm mechanism and detects a roll angle of the blowing nozzle; Concrete is sprayed based on an orientation sensor that is provided in the nozzle arm mechanism and detects an orientation in a horizontal plane, a detected pitch angle from the pitch angle sensor, a detected roll angle from the roll angle sensor, and a detected orientation from the orientation sensor. A concrete spraying operation support device, comprising: a monitor device that displays the direction of the spraying nozzle with respect to the tunnel wall surface in a numerically or visually readable manner.

2. The concrete spraying operation support device according to claim 1, wherein the monitor device that displays the orientation of the spray nozzle with respect to the tunnel wall surface to which the concrete is sprayed in a visible manner displays a monitor guide line.

The concrete spraying operation support device according to claim 1 or 2, wherein a camera is provided in the concrete spraying machine, and the monitor device displays an image captured by the camera as a live view image.

4. The concrete spraying according to claim 1, wherein a nine-axis motion sensor that replaces the pitch angle sensor, the roll angle sensor, and the orientation sensor is provided in the nozzle arm mechanism. 5. Operation support device.

The concrete spraying operation support according to any one of claims 1 to 4, wherein an orientation sensor for detecting an orientation in a horizontal plane is provided on a base portion provided with a traveling mechanism and an outrigger of the concrete spraying machine. apparatus.

The concrete spraying operation support device according to claim 5, wherein a nine-axis motion sensor that replaces the orientation sensor is provided in the base portion.