JP2022121586A - Concrete material spraying device and spraying method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothen a finished surface with constant precision while securing spraying thickness.
SOLUTION: A concrete material spraying device 100 includes a 3D scanner 10, a spraying machine 20, a controller 60, and a storage unit 50 that stores a relation between a spraying thickness of the concrete material and a spraying parameter. The spraying parameters include a flow rate of the concrete material sprayed from a nozzle 21. The controller 60 measures the cross-sectional shape of an inner wall surface RS of a tunnel T, calculates a required spray thickness, determines a primary spraying parameter based on the relation stored in the storage unit 50 and the required spray thickness, performs primary spraying by controlling the spraying machine 20 based on the primary spraying parameter, and controls the spraying machine 20 based on a secondary spraying parameter determined to be a value smaller than the flow rate of the primary spraying parameter to perform the secondary spraying of further concrete material.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンクリート材料をトンネルの内壁面へ吹付ける装置及び吹付ける方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for spraying concrete material onto the inner walls of tunnels.

山岳トンネルの施工に主に用いられるNATM工法では、発破工程、ズリ出し工程、及びコンクリート材料吹付工程を所定距離ごとに繰返すことにより、トンネルを軸方向に構築していく。ズリ出し工程後に剥出しになった地山の内壁面は崩落するおそれがあり、危険である。コンクリート材料吹付工程は、地山の内壁面を安定させるために行われ、具体的には、地山の内壁面にコンクリート材料を吹付けることにより地山の内壁面を安定させる。地山の内壁面の安定性は、コンクリート材料の吹付厚さの影響を受けるので、コンクリート材料の吹付厚さを把握し管理することが求められる。 In the NATM construction method, which is mainly used for the construction of mountain tunnels, tunnels are constructed in the axial direction by repeating a blasting process, a muck removal process, and a concrete material spraying process at predetermined intervals. The inner wall surface of the natural ground exposed after the muck removal process may collapse, which is dangerous. The concrete material spraying process is performed to stabilize the inner wall surface of the natural ground. Specifically, the inner wall surface of the natural ground is stabilized by spraying the concrete material onto the inner wall surface of the natural ground. Since the stability of the inner wall of the ground is affected by the thickness of the sprayed concrete material, it is required to grasp and control the thickness of the sprayed concrete material.

特許文献1には、コンクリート材料吹付け前後のトンネルの内空断面形状に基づいて吹付厚さを管理する方法が開示されている。コンクリート材料吹付け前の内空断面形状は、地山の内空断面形状であり、コンクリート材料吹付け前後の内空断面形状を比較することにより、吹付厚さを算出する。算出された吹付厚さが所定の厚さ未満の場合には、吹付厚さが所定の厚さ以上となるように、コンクリート材料をトンネルの内壁面に追加的に吹付ける。 Patent Literature 1 discloses a method of controlling the spraying thickness based on the inner cross-sectional shape of the tunnel before and after the concrete material is sprayed. The cross-sectional shape of the hollow before spraying the concrete material is the cross-sectional shape of the hollow of the ground, and the thickness of the spraying is calculated by comparing the cross-sectional shape of the hollow before and after the spraying of the concrete material. If the calculated spraying thickness is less than the predetermined thickness, additional concrete material is sprayed onto the inner wall surface of the tunnel so that the spraying thickness is equal to or greater than the predetermined thickness.

特開2003-13699号公報JP-A-2003-13699

ところで、コンクリート材料吹付工程では、吹付後のトンネルの内周面(仕上がり面)を平滑にすることが求められる。ズリ出し工程後の地山の内壁面には凹凸が形成されているので、仕上がり面を平滑にするためには、地山の内壁面の凹凸に応じて吹付厚さを変化させる必要がある。 By the way, in the concrete material spraying process, it is required to smooth the inner peripheral surface (finished surface) of the tunnel after spraying. Since unevenness is formed on the inner wall surface of the natural ground after the removal process, it is necessary to change the spraying thickness according to the unevenness of the inner wall surface of the natural ground in order to smooth the finished surface.

しかしながら、特許文献1に開示される方法では、地山の内壁面の凹凸に関わらず吹付厚さが略一定となるようにコンクリート材料が地山の内壁面に吹付けられる。そのため、仕上がり面には、地山の内壁面に応じて凹凸が形成される。仕上がり面を平滑にするためには、作業員が吹付機を操作してコンクリート材料をトンネルの内壁面に吹付ける必要がある。作業員による吹付作業は、作業員の熟練度によるところが大きく、作業員によって仕上がり面の平滑さが異なるといった問題がある。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, the concrete material is sprayed onto the inner wall surface of natural ground so that the spray thickness is substantially constant regardless of the unevenness of the inner wall surface of natural ground. Therefore, unevenness is formed on the finished surface according to the inner wall surface of the ground. In order to obtain a smooth finished surface, it is necessary for a worker to operate a sprayer to spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel. The spraying work performed by workers largely depends on the skill level of the workers, and there is a problem that the smoothness of the finished surface differs depending on the worker.

本発明は、吹付厚さを確保しつつ仕上がり面を一定の精度で平滑にすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to smoothen the finished surface with a certain accuracy while ensuring the spray thickness.

本発明は、トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付装置であって、内壁面の断面形状を計測する計測部と、ノズルからコンクリート材料を噴射して内壁面に吹付ける吹付機と、計測部及び吹付機を制御する制御部と、コンクリート材料の吹付厚さと、ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を記憶する記憶部と、を備え、吹付パラメータは、ノズルから噴射されるコンクリート材料の流量を含み、制御部は、計測部を用いてトンネルの内壁面の断面形状を計測し、計測された断面形状と、予め定められたトンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出し、算出された必要吹付厚さと記憶部に記憶された関係とに基づいて、1次吹付パラメータの流量を決定し、決定された1次吹付パラメータの流量に基づいて吹付機を制御してトンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付ける1次吹付けを行い、1次吹付パラメータの流量よりも小さい値に決定された、2次吹付パラメータの流量に基づいて吹付機を制御して、1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う。
また、吹付パラメータは、トンネルの周方向へのノズルのスイング速度を含み、制御部は、1次吹付パラメータのスイング速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータのスイング速度に基づいて吹付機を制御して、1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う。
また、吹付パラメータは、トンネルの周方向へのノズルのスイング角度を含み、制御部は、1次吹付パラメータのスイング角度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータのスイング角度に基づいて吹付機を制御して、1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う。
また、吹付パラメータは、トンネルの軸方向へのノズルの走査速度を含み、制御部は、1次吹付パラメータの走査速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータの走査速度に基づいて吹付機を制御して、1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う。
また、制御部は、予め定められた複数の第1区画ごとに1次必要吹付厚さを算出し、予め定められた複数の第2区画ごとに2次必要吹付厚さを算出し、算出された2次必要吹付厚さと記憶部に記憶された関係とに基づいて決定された、2次吹付パラメータ基づいて吹付機を制御して、1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行い、第2区画は、第1区画よりも大きく設定されている。
The present invention is a concrete material spraying apparatus for spraying concrete material onto the inner wall surface of a tunnel, comprising a measurement unit for measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface, and a sprayer for spraying the concrete material from a nozzle onto the inner wall surface. , a control unit that controls the measuring unit and the spraying machine, and a storage unit that stores the relationship between the spraying thickness of the concrete material and the spraying parameters of the concrete material sprayed from the nozzle, wherein the spraying parameter is from the nozzle The control unit measures the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel using the measurement unit, and compares the measured cross-sectional shape with the cross-sectional shape of the predetermined design inner wall surface of the tunnel. , the flow rate of the primary spraying parameter is determined based on the calculated required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit, and the determined primary spraying parameter Control the sprayer based on the flow rate to perform primary spraying to spray the concrete material on the inner wall of the tunnel, and based on the flow rate of the secondary spraying parameter, which is determined to be smaller than the flow rate of the primary spraying parameter to control the spraying machine to perform secondary spraying, in which the concrete material sprayed by the primary spraying is further sprayed with the concrete material.
Further, the spraying parameters include the swing speed of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel. The machine is controlled to perform secondary spraying, in which concrete material is further sprayed onto the concrete material sprayed by the primary spraying.
In addition, the spraying parameter includes the swing angle of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel, and the control unit performs spraying based on the swing angle of the secondary spraying parameter, which is determined to be a larger value than the swing angle of the primary spraying parameter. The machine is controlled to perform secondary spraying, in which concrete material is further sprayed onto the concrete material sprayed by the primary spraying.
Further, the spraying parameters include the nozzle scanning speed in the axial direction of the tunnel, and the control unit performs spraying based on the scanning speed of the secondary spraying parameters, which is determined to be a value larger than the scanning speed of the primary spraying parameters. The machine is controlled to perform secondary spraying, in which concrete material is further sprayed onto the concrete material sprayed by the primary spraying.
In addition, the control unit calculates the primary required spray thickness for each of a plurality of predetermined first sections, calculates the secondary required spray thickness for each of a plurality of predetermined second sections, and calculates the The spraying machine is controlled based on the secondary spraying parameters determined based on the secondary required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit, and the concrete material sprayed by the primary spraying is further sprayed with concrete material. is performed, and the second section is set larger than the first section.

また、本発明は、吹付機のノズルからコンクリート材料を噴射してトンネルの内壁面に吹付けるコンクリート材料吹付方法であって、トンネルの内壁面の断面形状を計測する計測ステップと、計測された断面形状と、予め定められたトンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する算出ステップと、コンクリート材料の吹付厚さと、ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係と、算出された必要吹付厚さと、に基づいて、ノズルから噴射されるコンクリート材料の流量を含む1次吹付パラメータを決定する決定ステップと、決定された1次吹付パラメータの流量に基づいて吹付機を制御してコンクリート材料をトンネルの内壁面に吹付ける1次吹付ステップと、1次吹付パラメータの流量よりも小さい値に決定された、2次吹付パラメータの流量に基づいて吹付機を制御して、1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付ステップと、を備える。
また、吹付パラメータは、トンネルの周方向へのノズルのスイング速度を含み、2次吹付ステップでは、1次吹付パラメータのスイング速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータのスイング速度に基づいて吹付機を制御して、1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける。
また、吹付パラメータは、トンネルの周方向へのノズルのスイング角度を含み、2次吹付ステップでは、1次吹付パラメータのスイング角度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータのスイング角度に基づいて吹付機を制御して、1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける。
また、吹付パラメータは、トンネルの軸方向へのノズルの走査速度を含み、2次吹付ステップでは、1次吹付パラメータの走査速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータの走査速度に基づいて吹付機を制御して、1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける。
また、コンクリート材料吹付方法は、1次算出ステップでは、予め定められた複数の第1区画ごとに1次必要吹付厚さを算出し、コンクリート材料吹付方法は、予め定められた複数の第2区画ごとに2次必要吹付厚さを算出する2次算出ステップを更に備え、2次吹付ステップでは、算出された2次必要吹付厚さと関係とに基づいて決定された2次吹付パラメータに基づいて吹付機を制御して、1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付け、第2区画は、第1区画よりも大きく設定されている。
The present invention also provides a concrete material spraying method for spraying a concrete material from a nozzle of a sprayer onto the inner wall surface of a tunnel, comprising: a measuring step of measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel; A calculating step of calculating a necessary spraying thickness based on the shape and a predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel, a spraying thickness of the concrete material, and a spraying parameter of the concrete material sprayed from the nozzle. , and the calculated required spraying thickness, a determining step of determining primary spraying parameters including the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle, and based on the determined flow rate of the primary spraying parameters a primary spraying step in which the concrete material is sprayed onto the inner wall surface of the tunnel by controlling the spraying machine, and the secondary spraying parameter flow rate determined to be smaller than the flow rate of the primary spraying parameter. a secondary spraying step of controlling and spraying further concrete material onto the concrete material sprayed in the primary spraying step.
Further, the spraying parameter includes the swing speed of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel, and in the secondary spraying step, the swing speed of the secondary spraying parameter is determined to be larger than the swing speed of the primary spraying parameter. controls the sprayer to spray more concrete material onto the concrete material sprayed in the primary spraying step.
Further, the spraying parameter includes the swing angle of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel, and in the secondary spraying step, the swing angle of the secondary spraying parameter is determined to be larger than the swing angle of the primary spraying parameter. controls the sprayer to spray more concrete material onto the concrete material sprayed in the primary spraying step.
Also, the spraying parameter includes the scanning speed of the nozzle in the axial direction of the tunnel, and in the secondary spraying step, the scanning speed of the secondary spraying parameter is determined to be greater than the scanning speed of the primary spraying parameter. controls the sprayer to spray more concrete material onto the concrete material sprayed in the primary spraying step.
Further, in the concrete material spraying method, the primary calculation step calculates the primary required spraying thickness for each of a plurality of predetermined first sections, and the concrete material spraying method calculates a plurality of predetermined second sections. In the secondary spraying step, the secondary spraying parameter is determined based on the calculated secondary required spraying thickness and the relationship. The machine is controlled to spray more concrete material onto the concrete material sprayed in the first spraying step, and the second section is set larger than the first section.

本発明によれば、吹付厚さを確保しつつ仕上がり面を一定の精度で平滑にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a finish surface can be made smooth with fixed precision, ensuring spraying thickness.

本発明の実施形態に係るコンクリート材料吹付装置の側面図である。1 is a side view of a concrete material spraying device according to an embodiment of the present invention; FIG. ズリ出し工程後のトンネルの内壁面と予め定められたトンネルの設計内壁面とを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the inner wall surface of the tunnel after the shear removal process and the predetermined design inner wall surface of the tunnel; 吹付機のノズルの周辺を示す拡大図であり、(a)は、トンネルTの切羽に沿って見た図であり、(b)は、トンネルTの軸方向に沿って見た図である。FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of the nozzle of the spraying machine, (a) being a view along the face of the tunnel T, and (b) being a view along the axial direction of the tunnel T; コントローラのブロック図である。3 is a block diagram of a controller; FIG. コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the spray thickness of a concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle; コントローラによる処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing processing by a controller;

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法について説明する。ここでは、NATM工法において用いられるコンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法を、図1から図6を参照して説明する。 Hereinafter, a concrete material spraying apparatus 100 and a concrete material spraying method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a concrete material spraying apparatus 100 and a concrete material spraying method used in the NATM construction method will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

NATM工法では、爆薬を用いて地山の岩を砕く発破工程、発破工程において砕かれた岩等を搬出するズリ出し工程、及び地山の内壁面RSにコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付工程を例えば1~3mごとに繰り返すことにより、トンネルTを軸方向に構築する。コンクリート材料吹付工程では、図1に示すように、ズリ出し工程後に剥出しになった地山の内壁面RSにコンクリート材料を吹付ける。 In the NATM construction method, a blasting process of crushing rocks of the natural ground using explosives, a process of carrying out the crushed rocks in the blasting process, and a concrete material spraying process of spraying the concrete material onto the inner wall surface RS of the natural ground are, for example, one. Build tunnel T axially by repeating every ~3m. In the concrete material spraying step, as shown in FIG. 1, the concrete material is sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground exposed after the slip removal step.

剥出しになった地山の内壁面RSは崩落するおそれがあり、危険である。コンクリート材料の吹付けは、地山の内壁面RSを安定させるために行われる。具体的には、地山の内壁面RSにまだ固まっていない状態のコンクリート材料を吹付け、吹付けたコンクリートが硬化してコンクリート構造体1を形成することにより地山の内壁面RSを安定させる。コンクリート材料は、例えば、水中不分離性コンクリートや高流動コンクリートである。モルタルをコンクリート材料として用いてもよい。また、コンクリート材料の吹付けに際して、吹付けたコンクリートの硬化を促進するため、便宜、急結剤が添加される。 The inner wall surface RS of the bare ground may collapse, which is dangerous. The spraying of the concrete material is performed to stabilize the inner wall surface RS of the ground. Specifically, a concrete material that has not yet hardened is sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground, and the sprayed concrete hardens to form the concrete structure 1, thereby stabilizing the inner wall surface RS of the natural ground. Concrete materials are, for example, water-impermeable concrete and high-fluidity concrete. Mortar may be used as a concrete material. Further, in order to accelerate the hardening of the sprayed concrete when spraying the concrete material, a quick-setting agent is conveniently added.

地山の内壁面RSは、コンクリート材料の吹付厚さが厚いほど安定するため、コンクリート材料の吹付厚さをできるだけ厚くすることが望ましい。一方で、コンクリート材料の吹付厚さを厚くすると、構築後のトンネルTの内部空間が縮小する。そのため、コンクリート材料吹付工程では、所定の値以上の吹付厚さでかつ予め定められたトンネルTの設計内壁面を越えないようにコンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付けることが求められる。 Since the inner wall surface RS of the natural ground becomes more stable as the thickness of the sprayed concrete material increases, it is desirable to increase the thickness of the sprayed concrete material as much as possible. On the other hand, if the spraying thickness of the concrete material is increased, the internal space of the tunnel T after construction is reduced. Therefore, in the concrete material spraying step, the concrete material is required to be sprayed to the inner wall surface RS of the ground with a spray thickness of a predetermined value or more and not exceeding the predetermined designed inner wall surface of the tunnel T.

コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法は、地山の内壁面RSの断面形状と、予め定められたトンネルTの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、コンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付ける。これにより、所定の値以上の吹付厚さでかつ予め定められたトンネルTの設計内壁面を越えないようにコンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付けることができる。 The concrete material spraying apparatus 100 and the concrete material spraying method spray the concrete material onto the natural ground inner wall surface RS based on the cross-sectional shape of the natural ground inner wall surface RS and the predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel T. . As a result, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface RS of the ground so that the spray thickness is equal to or greater than a predetermined value and the predetermined design inner wall surface of the tunnel T is not exceeded.

また、コンクリート材料の吹付けによって形成されるコンクリート構造体1の内壁面1aには、トンネルT内への地下水の流入を防ぐために、防水シート(図示省略)が貼られる。コンクリート構造体1の内壁面1aに凹凸があると、防水シートと内壁面1aとの間に隙間が形成され、所望の防水性能を得られないおそれがある。このような理由から、コンクリート材料吹付工程では、コンクリート構造体1の内壁面1aを平滑に仕上げることが要求される。 A waterproof sheet (not shown) is affixed to the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 formed by spraying a concrete material to prevent groundwater from flowing into the tunnel T. As shown in FIG. If the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 has unevenness, a gap may be formed between the waterproof sheet and the inner wall surface 1a, and the desired waterproof performance may not be obtained. For this reason, it is required to finish the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 smoothly in the concrete material spraying process.

発破工程及びズリ出し工程において地山の内壁面RSを平滑にすることは困難であり、図1及び図2に示すように、ズリ出し工程後の地山の内壁面RSには凹凸が形成されているのが通常である。そのため、コンクリート構造体1の内壁面1aを平滑に仕上げるためには、地山の内壁面RSの断面形状に応じて吹付厚さを変化させる必要がある。 It is difficult to smoothen the inner wall surface RS of the natural ground in the blasting process and the removing process, and as shown in FIGS. Normal. Therefore, in order to finish the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 smoothly, it is necessary to change the spraying thickness according to the cross-sectional shape of the inner wall surface RS of the ground.

コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法は、地山の内壁面RSの断面形状に応じて吹付厚さを変化させるように地山の内壁面RSにコンクリート材料を吹付ける。したがって、コンクリート構造体1の内壁面1aを平滑に仕上げることができる。以下、コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法を具体的に説明する。 The concrete material spraying apparatus 100 and the concrete material spraying method spray the concrete material onto the inner wall surface RS of natural ground so that the spraying thickness is changed according to the cross-sectional shape of the inner wall surface RS of natural ground. Therefore, the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 can be finished smoothly. The concrete material spraying apparatus 100 and the concrete material spraying method will be specifically described below.

図1に示すように、コンクリート材料吹付装置100は、計測部としての3Dスキャナ10と、ノズル21からコンクリート材料を噴射する吹付機20と、3Dスキャナ10及び吹付機20を制御する制御部としてのコントローラ60と、を備える。 As shown in FIG. 1, the concrete material spraying apparatus 100 includes a 3D scanner 10 as a measuring unit, a sprayer 20 that sprays the concrete material from a nozzle 21, and a control unit that controls the 3D scanner 10 and the sprayer 20. a controller 60;

3Dスキャナ10は、トンネルTの内壁面の断面形状を計測する。コンクリート材料が地山の内壁面RSに吹付けられておらず地山の内壁面RSが露出している状態では、3Dスキャナ10は、地山の内壁面RSの断面形状をトンネルTの内壁面の断面形状として計測する。コンクリート材料が地山の内壁面RSに吹付けられコンクリート構造体1によって地山の内壁面RSが覆われている状態では、3Dスキャナ10は、コンクリート構造体1の内壁面1aの断面形状をトンネルTの内壁面の断面形状として計測する。 The 3D scanner 10 measures the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T. In a state where concrete material is not sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground and the inner wall surface RS of the natural ground is exposed, the 3D scanner 10 measures the cross-sectional shape of the inner wall surface RS of the natural ground as the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T. . In a state in which the concrete material is sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground and the inner wall surface RS of the natural ground is covered with the concrete structure 1, the 3D scanner 10 detects the cross-sectional shape of the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 as the inner wall surface of the tunnel T. Measured as the cross-sectional shape of

吹付機20は、台車22と、コンクリート材料をノズル21に圧送する圧送手段としてのコンクリートポンプ23と、コンクリート材料に急結剤を添加する添加手段としての急結剤ポンプ(急結剤添加装置)24と、を備えている。台車22は、自走可能であり、トンネルT内を移動可能である。コンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付ける際には、吹付機20は切羽Fに移動してきて、台車22の前部を切羽Fに向けた状態で停車する。 The spraying machine 20 includes a carriage 22, a concrete pump 23 as pressure-feeding means for pressure-feeding the concrete material to the nozzle 21, and a quick-setting agent pump (a quick-setting agent adding device) as an adding means for adding a quick-setting agent to the concrete material. 24 and. The carriage 22 is self-propelled and can move in the tunnel T. When spraying the concrete material onto the inner wall surface RS of the ground, the spraying machine 20 moves to the face F and stops with the front part of the carriage 22 facing the face F. - 特許庁

コンクリートポンプ23は、コンクリート材料を貯留するホッパ25と共に台車22に設けられている。ホッパ25は、台車22の後部に搭載されており、ミキサ車Mからホッパ25にコンクリート材料が投入される。コンクリートポンプ23は、ホッパ25からコンクリート材料を吸い込み、配管(図示省略)を通じてノズル21に圧送する。圧送されたコンクリート材料は、高圧空気と混合されノズル21から噴射される。 The concrete pump 23 is provided on the truck 22 together with a hopper 25 that stores concrete material. The hopper 25 is mounted on the rear part of the truck 22, and the concrete material is thrown into the hopper 25 from the mixer truck M. The concrete pump 23 sucks the concrete material from the hopper 25 and pressure-feeds it to the nozzle 21 through a pipe (not shown). The pumped concrete material is mixed with high-pressure air and jetted from nozzles 21 .

急結剤ポンプ(急結剤添加装置)24は、コンクリートポンプ23と同様に、台車22に設けられている。急結剤ポンプ(急結剤添加装置)24は、配管(図示省略)を通じてノズル21に接続されており、不図示のタンク内の急結剤をノズル21に供給する。ノズル21に供給された急結剤は、ノズル21の内部でコンクリート材料に添加され、コンクリート材料と共にノズル21から噴射される。 A quick-setting agent pump (a quick-setting agent adding device) 24 is provided on the truck 22 in the same manner as the concrete pump 23 . A quick-setting agent pump (quick-setting agent adding device) 24 is connected to the nozzle 21 through a pipe (not shown), and supplies the quick-setting agent in a tank (not shown) to the nozzle 21 . The quick setting agent supplied to the nozzle 21 is added to the concrete material inside the nozzle 21 and is jetted from the nozzle 21 together with the concrete material.

吹付機20は、ノズル21をトンネルTの内壁面に向けた状態で移動させるノズル駆動部30を備えている。ノズル21を移動させながらコンクリート材料を噴射することによって、トンネルTの内壁面の全体にコンクリート材料を吹付けることができる。 The spraying machine 20 includes a nozzle driving section 30 that moves the nozzle 21 toward the inner wall surface of the tunnel T. As shown in FIG. By injecting the concrete material while moving the nozzle 21, the entire inner wall surface of the tunnel T can be sprayed with the concrete material.

ノズル駆動部30は、台車22の前部にスイング可能に設けられるブーム31と、ブーム31の先端にスイング可能に設けられるアーム32と、アーム32の先端に回転可能に設けられる回転シャフト33と、を備える。ブーム31及びアーム32は、伸縮可能に形成されている。ノズル21は、回転シャフト33の先端に取り付けられており、ブーム31及びアーム32をスイング及び伸縮することにより、ノズル21が台車22に対して移動する。 The nozzle drive unit 30 includes a boom 31 swingably provided at the front of the carriage 22, an arm 32 swingably provided at the tip of the boom 31, a rotating shaft 33 rotatably provided at the tip of the arm 32, Prepare. The boom 31 and the arm 32 are telescopically formed. The nozzle 21 is attached to the tip of the rotating shaft 33 , and the nozzle 21 moves with respect to the carriage 22 by swinging and extending and retracting the boom 31 and the arm 32 .

ノズル駆動部30は、ブーム31を台車22に対して水平方向にスイングする第1ブームシリンダ31aと、ブーム31を台車22に対して鉛直方向にスイングする第2ブームシリンダ31bと、ブーム31を伸縮する第3ブームシリンダ31cと、を備えている。第1~第3ブームシリンダ31a~31cの駆動によりブーム31がスイング及び伸縮すると、ブーム31の先端が台車22の前方において上下左右に移動する。 The nozzle drive unit 30 includes a first boom cylinder 31 a that swings the boom 31 horizontally with respect to the truck 22 , a second boom cylinder 31 b that swings the boom 31 vertically with respect to the truck 22 , and a boom 31 that extends and retracts. and a third boom cylinder 31c. When the boom 31 swings and expands and contracts by driving the first to third boom cylinders 31 a to 31 c , the tip of the boom 31 moves vertically and horizontally in front of the carriage 22 .

ブーム31の先端にアーム32が設けられアーム32の先端にノズル21が設けられているので、ブーム31の先端を上下左右に移動させると、ノズル21と地山の内壁面RSとの距離が変化する。つまり、ブーム31及び第1~第3ブームシリンダ31a~31cによって、ノズル21と地山の内壁面RSとの距離を変化させる距離変化手段が構成されている。 Since the arm 32 is provided at the tip of the boom 31 and the nozzle 21 is provided at the tip of the arm 32, moving the tip of the boom 31 vertically and horizontally changes the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface RS of the ground. In other words, the boom 31 and the first to third boom cylinders 31a to 31c constitute distance changing means for changing the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface RS of the ground.

ノズル駆動部30は、アーム32をブーム31に対して水平方向にスイングする第1アームシリンダ32aと、アーム32をブーム31に対して鉛直方向にスイングする第2アームシリンダ32bと、を備えている。第1及び第2アームシリンダ32a,32bの駆動によりアーム32がスイングすると、アーム32とブーム31との間の角度が変化する。したがって、アーム32の伸縮方向がトンネルTの軸方向に略一致するようにアーム32の向きを調整することができる。 The nozzle drive unit 30 includes a first arm cylinder 32a for horizontally swinging the arm 32 with respect to the boom 31, and a second arm cylinder 32b for vertically swinging the arm 32 with respect to the boom 31. . When the arm 32 swings by driving the first and second arm cylinders 32a and 32b, the angle between the arm 32 and the boom 31 changes. Therefore, the orientation of the arm 32 can be adjusted so that the direction of expansion and contraction of the arm 32 substantially coincides with the axial direction of the tunnel T.

ノズル駆動部30は、アーム32を伸縮する第3アームシリンダ32cを更に備えている。アーム32の先端にはノズル21が設けられているので、アーム32の伸縮方向をトンネルTの軸方向に略一致させた状態で第3アームシリンダ32cを駆動してアーム32を伸縮すると、ノズル21がトンネルTの軸方向に走査する。つまり、アーム32及び第3アームシリンダ32cによって、ノズル21をトンネルTの軸方向に走査させる走査手段が構成されている。 The nozzle driving section 30 further includes a third arm cylinder 32c for extending and retracting the arm 32. As shown in FIG. Since the nozzle 21 is provided at the tip of the arm 32, when the arm 32 is extended and retracted by driving the third arm cylinder 32c in a state in which the extension and retraction direction of the arm 32 is substantially aligned with the axial direction of the tunnel T, the nozzle 21 is scans the tunnel T in the axial direction. That is, scanning means for scanning the nozzle 21 in the axial direction of the tunnel T is configured by the arm 32 and the third arm cylinder 32c.

回転シャフト33は、アーム32の伸縮方向に延びる軸周りに回転可能にアーム32に支持されている。そのため、アーム32の伸縮方向をトンネルTの軸方向に略一致させた状態で回転シャフト33を回転させると、ノズル21がトンネルTの周方向にスイングする(図3(b)参照)。 The rotating shaft 33 is supported by the arm 32 so as to be rotatable around an axis extending in the extension/contraction direction of the arm 32 . Therefore, when the rotary shaft 33 is rotated with the extension/contraction direction of the arm 32 substantially aligned with the axial direction of the tunnel T, the nozzle 21 swings in the circumferential direction of the tunnel T (see FIG. 3(b)).

図3(a)に示すように、アーム32の先端外周面にはモータ33aが設けられる。モータ33aの出力シャフト33bは、ギアボックス33cに収容された複数のギア(図示省略)を介して回転シャフト33と連結されている。そのため、モータ33aの駆動により回転シャフト33が回転すると、ノズル21がスイングする。つまり、回転シャフト33及びモータ33aによって、ノズル21をトンネルTの周方向にスイングするスイング手段が構成されている。 As shown in FIG. 3A, a motor 33a is provided on the outer peripheral surface of the distal end of the arm 32. As shown in FIG. An output shaft 33b of the motor 33a is connected to the rotating shaft 33 via a plurality of gears (not shown) housed in a gearbox 33c. Therefore, when the rotating shaft 33 is rotated by driving the motor 33a, the nozzle 21 swings. That is, swing means for swinging the nozzle 21 in the circumferential direction of the tunnel T is configured by the rotating shaft 33 and the motor 33a.

このように、吹付機20のノズル駆動部30は、ノズル21をトンネルTの内壁面に向けた状態で移動させる。したがって、トンネルTの内壁面全体にコンクリート材料を吹付けることができる。 In this manner, the nozzle driving section 30 of the spraying machine 20 moves the nozzle 21 toward the inner wall surface of the tunnel T. As shown in FIG. Therefore, the entire inner wall surface of the tunnel T can be sprayed with concrete material.

本実施形態では、コンクリート材料吹付装置100は、地山の内壁面RSにコンクリート材料を吹付ける1次吹付けと、1次吹付けにより地山の内壁面RSに吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けと、を行う。1次吹付けは本吹きとも呼ばれ、1次吹付けによってコンクリート構造体1(図1参照)が概ね形成される。2次吹付けは仕上げ吹きとも呼ばれ、コンクリート構造体1の内壁面1aをより平滑にするために行われる。 In the present embodiment, the concrete material spraying device 100 performs primary spraying for spraying the concrete material onto the inner wall surface RS of the natural ground, and further sprays the concrete material onto the concrete material sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground by the primary spraying. A secondary spraying to attach is performed. The primary spraying is also called main spraying, and the concrete structure 1 (see FIG. 1) is generally formed by the primary spraying. The secondary spraying is also called finishing spraying, and is performed to make the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 smoother.

1次吹付けは、予め定められた複数の第1区画D1ごとに行われる。2次吹付けは、第1区画D1よりも少ない数で予め定められた複数の第2区画D2ごとに行われる。図2では、トンネルTをその周方向に略15度間隔で12個に分割する第1区画D1を定めると共にトンネルTをその周方向に略30度間隔で6個に分割する第2区画D2を定めた例を示している。1次吹付け、2次吹付けは、区画D1、D2ごとに、順番に行われてもよい。 The primary spraying is performed for each of a plurality of predetermined first divisions D1. Secondary spraying is performed for each of a plurality of second divisions D2 that are smaller in number than the first divisions D1. In FIG. 2, first sections D1 are defined to divide the tunnel T into 12 sections at approximately 15 degree intervals in the circumferential direction, and second sections D2 are defined to divide the tunnel T into 6 sections at approximately 30 degree intervals in the circumferential direction. A defined example is shown. The primary spraying and the secondary spraying may be performed in order for each of the divisions D1 and D2.

1次吹付け及び2次吹付けは、吹付機20をコントローラ60によって制御することによって行われる。 Primary spraying and secondary spraying are performed by controlling the spraying machine 20 with the controller 60 .

コントローラ60は、演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、CPUにより実行される制御プログラム等を記憶するROM(Read-Only Memory)と、CPUの演算結果等を記憶するRAM(random access memory)と、を含むマイクロコンピュータで構成される。コントローラ60は、単一のマイクロコンピュータで構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータで構成されていてもよい。 The controller 60 includes a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, a ROM (Read-Only Memory) that stores control programs and the like executed by the CPU, and a RAM (random access memory) that stores the calculation results of the CPU and the like. and a microcomputer including The controller 60 may be composed of a single microcomputer, or may be composed of a plurality of microcomputers.

図4に示すように、コントローラ60は、必要吹付厚さ算出部61と、吹付パラメータ決定部62と、制御信号出力部63と、を備えている。必要吹付厚さ算出部61、吹付パラメータ決定部62及び制御信号出力部63は、吹付機20を制御するためのコントローラ60の機能を仮想的なユニットとしたものである。 As shown in FIG. 4 , the controller 60 includes a required spray thickness calculation section 61 , a spray parameter determination section 62 and a control signal output section 63 . The required spray thickness calculator 61 , the spray parameter determiner 62 and the control signal output section 63 are virtual units that function as the controller 60 for controlling the spray machine 20 .

必要吹付厚さ算出部61は、3Dスキャナ10により計測されたトンネルTの内壁面の断面形状と、予め定められたトンネルTの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する。具体的には、必要吹付厚さ算出部61は、トンネルTの設計基準軸DA(図2参照)を中心とする放射方向(径方向)に沿って、計測されたトンネルTの内壁面とトンネルTの設計内壁面の断面形状との距離を算出することにより、必要吹付け厚さを算出する。 The required spray thickness calculation unit 61 calculates the required spray thickness based on the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T measured by the 3D scanner 10 and the predetermined cross-sectional shape of the designed inner wall surface of the tunnel T. calculate. Specifically, the required spray thickness calculator 61 calculates the measured inner wall surface of the tunnel T and the tunnel By calculating the distance from T to the cross-sectional shape of the designed inner wall surface, the necessary spraying thickness is calculated.

トンネルTの設計内壁面の情報は、吹付機20(図1参照)に搭載される記憶部50に予め記憶されている。必要吹付厚さ算出部61は、必要吹付厚さを算出する際には、記憶部50からトンネルTの設計内壁面の情報を取得する。 Information on the design inner wall surface of the tunnel T is stored in advance in the storage unit 50 mounted on the spraying machine 20 (see FIG. 1). When calculating the required spray thickness, the required spray thickness calculation unit 61 acquires information on the designed inner wall surface of the tunnel T from the storage unit 50 .

トンネルTの設計内壁面は、1次吹付け用に定められた第1設計内壁面DS1(図2参照)と、2次吹付け用に定められた第2設計内壁面DS2(図2参照)である。必要吹付厚さ算出部61は、1次吹付けを行う際には、トンネルTの設計内壁面として第1設計内壁面DS1を取得し、2次吹付けを行う際には、トンネルTの設計内壁面として第2設計内壁面DS2を取得する。地山の内壁面RSにコンクリート材料を吹付ける径方向のエリアのうち、内壁面RSに近いエリアとなるように第1設計内壁面DS1が設定され、壁面RSから第1設計内壁面DS1と比べてより離れたエリアとなるように第2設計内壁面DS2が設定される。つまり、1次吹付けのエリアは2次吹付けのエリアに対して、地山の内壁面RSにより近いエリアと言える。 The designed inner wall surface of the tunnel T is a first designed inner wall surface DS1 (see FIG. 2) determined for primary spraying and a second designed inner wall surface DS2 determined for secondary spraying (see FIG. 2). is. The required spraying thickness calculation unit 61 obtains the first design inner wall surface DS1 as the design inner wall surface of the tunnel T when performing the primary spraying, and obtains the design inner wall surface DS1 of the tunnel T when performing the secondary spraying. A second designed inner wall surface DS2 is obtained as the inner wall surface. The first design inner wall surface DS1 is set so as to be an area close to the inner wall surface RS in the radial area where the concrete material is sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground, and the first design inner wall surface DS1 is set to be closer to the inner wall surface RS than the first design inner wall surface DS1. The second designed inner wall surface DS2 is set so as to form a separate area. That is, it can be said that the primary spraying area is closer to the inner wall surface RS of the natural ground than the secondary spraying area.

また、必要吹付厚さ算出部61は、第1区画D1内の各々において複数の(例えば1度ごとに)局所必要吹付厚さを算出し、算出された複数の局所必要吹付厚さを用いて、第1区画D1又は第2区画D2ごとに平均必要吹付厚さを算出する。具体的には、必要吹付厚さ算出部61は、1次吹付けを行う際には、複数の第1区画D1ごとに平均必要吹付厚さを算出し、2次吹付けを行う際には、複数の第2区画D2ごとに平均必要吹付厚さを算出する。 Further, the required spray thickness calculation unit 61 calculates a plurality of local required spray thicknesses (for example, every 1 degree) in each of the first sections D1, and uses the calculated plurality of local required spray thicknesses. , the average required spray thickness is calculated for each of the first section D1 or the second section D2. Specifically, the required spraying thickness calculator 61 calculates the average required spraying thickness for each of the plurality of first sections D1 when performing the primary spraying, and , the average required spray thickness is calculated for each of the plurality of second sections D2.

吹付パラメータ決定部62は、算出された平均必要吹付厚さに基づいて、第1区画D1ごと又は第2区画D2ごとに吹付パラメータを決定する。吹付パラメータは、ノズル21から噴射されるコンクリート材料の時間当たりの流量、つまりコンクリート材料の時間当たりの吐出量、ノズル21とトンネルTの内壁面との距離、ノズル21のスイング速度、ノズル21のスイング角度、ノズル21の走査速度、及び急結剤のコンクリート材料に対する添加量である。 The spraying parameter determining unit 62 determines the spraying parameter for each first section D1 or each second section D2 based on the calculated average required spraying thickness. The spraying parameters are the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle 21 per hour, that is, the discharge amount of the concrete material per hour, the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T, the swing speed of the nozzle 21, and the swing of the nozzle 21. The angle, the scanning speed of the nozzle 21, and the amount of quick-setting agent added to the concrete material.

制御信号出力部63は、決定された吹付パラメータに基づいて、コンクリートポンプ23、第1~第3ブームシリンダ31a~31c、第1~第3アームシリンダ32a~32c、モータ33a及び急結剤ポンプ24に制御信号を出力する。コンクリートポンプ23、第1~第3ブームシリンダ31a~31c、第1~第3アームシリンダ32a~32c、モータ33a及び急結剤ポンプ24は、制御信号に応じて駆動され、コンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付ける。 The control signal output unit 63 controls the concrete pump 23, the first to third boom cylinders 31a to 31c, the first to third arm cylinders 32a to 32c, the motor 33a, and the quick setting agent pump 24 based on the determined spraying parameters. output a control signal to The concrete pump 23, the first to third boom cylinders 31a to 31c, the first to third arm cylinders 32a to 32c, the motor 33a, and the quick-setting agent pump 24 are driven in accordance with control signals to move the concrete material into the tunnel T. Spray on the inner wall.

このように、コントローラ60は、1次吹付けでは、計測された地山の内壁面RSの断面形状と、トンネルTの第1設計内壁面DS1の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する。吹付機20は、コントローラ60により必要吹付厚さに応じて制御されてコンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付ける。したがって、所定の値以上の吹付厚さでかつトンネルTの第1設計内壁面DS1を越えないようにコンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付けることができる。2次吹付けにおいても同様である。 In this way, in the primary spraying, the controller 60 calculates the required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape of the inner wall surface RS of the ground and the cross-sectional shape of the first design inner wall surface DS1 of the tunnel T. do. The sprayer 20 is controlled by the controller 60 according to the required spraying thickness to spray the concrete material onto the inner wall surface RS of the ground. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface RS of the natural ground so that the spray thickness is equal to or greater than a predetermined value and does not exceed the first designed inner wall surface DS1 of the tunnel T. The same applies to secondary spraying.

また、コントローラ60は、1次吹付けでは、複数の第1区画D1ごとに平均必要吹付厚さを算出し、算出された平均必要吹付厚さに基づいて吹付機20を制御する。そのため、第1区画D1ごとに算出された平均必要吹付厚さに応じてコンクリート材料が地山の内壁面RSに吹付けられる。したがって、地山の内壁面RSの凹凸に応じてコンクリート材料の吹付厚さを変化させることができ、1次吹付けによる仕上がり面の凹凸を、地山の内壁面RSの凹凸よりも小さくすることができる。これにより、1次吹付けによる仕上がり面の平滑さを向上させることができる。 In the primary spraying, the controller 60 also calculates the average required spraying thickness for each of the plurality of first divisions D1, and controls the sprayer 20 based on the calculated average required spraying thickness. Therefore, the concrete material is sprayed onto the inner wall surface RS of the ground according to the average required spraying thickness calculated for each first section D1. Therefore, the spray thickness of the concrete material can be changed according to the unevenness of the inner wall surface RS of the ground, and the unevenness of the finished surface due to the primary spraying can be made smaller than the unevenness of the inner wall surface RS of the ground. As a result, the smoothness of the surface finished by the primary spraying can be improved.

また、コントローラ60は、2次吹付けでは、1次吹付けによる仕上がり面の断面形状と、トンネルTの第2設計内壁面DS2の断面形状と、に基づいて、複数の第2区画D2ごとに平均必要吹付厚さを算出し、算出された平均必要吹付厚さに基づいて吹付機20を制御する。そのため、第2区画D2ごとに算出された平均必要吹付厚さに応じてコンクリート材料が1次吹付けによる仕上がり面に吹付けられる。したがって、1次吹付けによる仕上がり面の凹凸に応じてコンクリート材料の吹付厚さを変化させることができ、2次吹付けによる仕上がり面の凹凸を、1次吹付けによる仕上がり面の凹凸よりも小さくすることができる。これにより、2次吹付けによる仕上がり面、すなわちコンクリート構造体1の内壁面1aの平滑さを向上させることができる。 Further, in the secondary spraying, the controller 60 controls each of the plurality of second sections D2 based on the cross-sectional shape of the finished surface by the primary spraying and the cross-sectional shape of the second designed inner wall surface DS2 of the tunnel T. An average required spray thickness is calculated, and the sprayer 20 is controlled based on the calculated average required spray thickness. Therefore, the concrete material is sprayed on the finished surface by the primary spraying according to the average required spraying thickness calculated for each second section D2. Therefore, the spraying thickness of the concrete material can be changed according to the unevenness of the finished surface due to the primary spraying, and the unevenness of the finished surface due to the secondary spraying is smaller than the unevenness of the finished surface due to the primary spraying. can do. As a result, the smoothness of the surface finished by secondary spraying, that is, the inner wall surface 1a of the concrete structure 1 can be improved.

1次吹付け及び2次吹付けでは、吹付機20はコントローラ60によって制御される。そのため、作業員による吹付機20の操作によらずに1次吹付け及び2次吹付けが完了する。したがって、1次吹付け及び2次吹付けによる仕上がり面を一定の精度で平滑にすることができる。 The sprayer 20 is controlled by the controller 60 for primary spraying and secondary spraying. Therefore, the primary spraying and the secondary spraying are completed without depending on the operator's operation of the spraying machine 20 . Therefore, the finished surface by the primary and secondary spraying can be smoothed with a certain degree of accuracy.

ところで、ノズル21から噴射されるコンクリート材料は、全てがトンネルTの内壁面に付着するのではなく、一部は内壁面に付着せずにリバウンドして落下する。コンクリート材料の付着性は、ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量、ノズル21とトンネルTの内壁面との距離、ノズル21のスイング速度、ノズル21のスイング角度、ノズル21の走査速度及び急結剤の添加量等の吹付パラメータが絡み合って変化する。そのため、吹付パラメータが異なる場合には、内壁面に向けてノズル21から噴射されるコンクリート材料の量が同じであっても、吹付厚さが異なる。 By the way, not all of the concrete material sprayed from the nozzle 21 adheres to the inner wall surface of the tunnel T, but some rebounds and falls without adhering to the inner wall surface. The adhesion of the concrete material is determined by the flow rate of the concrete material injected from the nozzle 21, the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T, the swing speed of the nozzle 21, the swing angle of the nozzle 21, the scanning speed of the nozzle 21, and the rapid setting. Spraying parameters such as the amount of agent added are intertwined and change. Therefore, when the spraying parameters are different, even if the amount of concrete material sprayed from the nozzle 21 toward the inner wall surface is the same, the spraying thickness is different.

コンクリート材料吹付装置100では、吹付パラメータ決定部62は、コンクリート材料の吹付厚さと、ノズル21から噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を用いて、吹付パラメータを決定する。そのため、吹付厚さの付着性に応じて吹付パラメータを決定することができ、算出された必要吹付厚さと略同じ吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができる。これにより、1次吹付け及び2次吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 In the concrete material spraying apparatus 100 , the spraying parameter determining unit 62 determines the spraying parameter using the relationship between the spraying thickness of the concrete material and the spraying parameter of the concrete material sprayed from the nozzle 21 . Therefore, the spraying parameters can be determined according to the adhesion of the spraying thickness, and the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness substantially the same as the calculated required spraying thickness. This makes it possible to further improve the smoothness of the surface finished by the primary spraying and the secondary spraying.

吹付パラメータ決定部62の構成をより具体的に説明する。吹付パラメータ決定部62は、吹付パラメータ抽出部62aと、吹付パラメータ補正部62bと、を備えている。吹付パラメータ抽出部62aは、記憶部50に予め記憶された関係から吹付パラメータを抽出する。 The configuration of the spraying parameter determination unit 62 will be described more specifically. The spraying parameter determination unit 62 includes a spraying parameter extraction unit 62a and a spraying parameter correction unit 62b. The spraying parameter extraction unit 62a extracts spraying parameters from the relationships stored in the storage unit 50 in advance.

記憶部50に予め記憶された関係は、コンクリート材料の吹付厚さと、ノズル21から噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を示す表(図5参照)である。図5に示す表では、所定の吹付厚さでコンクリート材料を吹付けるのに適切な吹付パラメータ(流量、距離、スイング速度、スイング角度、走査速度及び添加量)の値が設定されている。 The relationship stored in advance in the storage unit 50 is a table (see FIG. 5) showing the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle 21 . In the table shown in FIG. 5, values of spraying parameters (flow rate, distance, swing speed, swing angle, scanning speed and addition amount) suitable for spraying a concrete material with a given spray thickness are set.

吹付パラメータ抽出部62aは、必要吹付厚さ算出部61により算出された必要吹付厚さを図5の表における吹付厚さとして、図5の表から、対応する流量、距離、スイング速度、スイング角度、走査速度及び添加量の値を抽出する。したがって、吹付機20は、算出された必要吹付厚さに近い吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができる。 The spraying parameter extraction unit 62a uses the required spraying thickness calculated by the required spraying thickness calculation unit 61 as the spraying thickness in the table of FIG. , extract the values of the scan rate and the amount added. Therefore, the spraying machine 20 can spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness close to the calculated required spraying thickness.

図5に示される表は、予め実験により得られる。実験は、鉛直に延びる壁面にコンクリート材料を水平に吹付けることにより行われる。コンクリート材料の吹付けは、吹付パラメータを変えて複数回行われる。コンクリート材料の吹付けごとに壁面に付着したコンクリート材料の厚さを計測することにより、コンクリート材料の吹付厚さと、コンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を得ることができる。 The table shown in FIG. 5 is previously obtained by experiment. Experiments are carried out by spraying concrete material horizontally on vertically extending walls. The spraying of the concrete material is carried out multiple times with varying spraying parameters. By measuring the thickness of the concrete material adhering to the wall each time the concrete material is sprayed, it is possible to obtain the relationship between the sprayed thickness of the concrete material and the parameters of the concrete material sprayed.

ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量は、吹付厚さが厚いほど多く設定され、2次吹付けよりも1次吹付けの方が多く設定される。 The flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle 21 is set higher as the spray thickness increases, and is set higher for the primary spraying than for the secondary spraying.

ノズル21とトンネルTの内壁面との距離は、吹付厚さが厚いほど小さく設定され、2次吹付けよりも1次吹付けの方が小さく設定される。 The distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T is set smaller as the spray thickness increases, and is set smaller for the primary spray than for the secondary spray.

ノズル21のスイング速度は、吹付厚さが厚いほど遅く設定され、2次吹付けよりも1次吹付けの方が遅く設定される。 The swing speed of the nozzle 21 is set slower as the spray thickness increases, and is set slower for the primary spray than for the secondary spray.

ノズル21のスイング角度は、吹付厚さが厚いほど小さく設定され、2次吹付けよりも1次吹付けの方が小さく設定される。 The swing angle of the nozzle 21 is set smaller as the spray thickness increases, and is set smaller for the primary spray than for the secondary spray.

ノズル21の走査速度は、吹付厚さが厚いほど遅く設定され、2次吹付けよりも1次吹付けの方が遅く設定される。 The scanning speed of the nozzle 21 is set slower as the spray thickness increases, and is set slower for the primary spray than for the secondary spray.

ノズル21から噴射されるコンクリート材料に添加される急結剤の添加量は、吹付厚さが厚いほど多く設定され、2次吹付けよりも1次吹付けの方が少なく設定される。 The addition amount of the quick-setting agent added to the concrete material jetted from the nozzle 21 is set larger as the spraying thickness is thicker, and is set smaller for the primary spraying than for the secondary spraying.

このように、コンクリート材料吹付装置100では、吹付パラメータは、付着性を考慮して抽出される。したがって、算出された必要吹付厚さと略同じ吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができる。これにより、1次吹付け及び2次吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 Thus, in the concrete material spraying apparatus 100, spraying parameters are extracted in consideration of adhesion. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness substantially the same as the calculated required spraying thickness. This makes it possible to further improve the smoothness of the surface finished by the primary spraying and the secondary spraying.

吹付パラメータ補正部62bは、抽出された吹付パラメータを、第1区画D1及び第2区画D2の位置に基づいて補正する。具体的には、吹付パラメータ補正部62bは、天面に近い第1区画D1及び第2区画D2ほど、急結剤の添加量を増加させるように吹付パラメータを補正する。これは、トンネルTの天面近傍では、コンクリート材料は上向きにトンネルTの内壁面に吹付けられるため、コンクリート材料を壁面に水平に吹付ける実験と比較して付着性が低いためである。第1区画D1及び第2区画D2の位置に基づいて吹付パラメータを補正することにより、算出された必要吹付厚さにより近い吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができる。これにより、1次吹付け及び2次吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 The spraying parameter correction unit 62b corrects the extracted spraying parameter based on the positions of the first section D1 and the second section D2. Specifically, the spraying parameter correction unit 62b corrects the spraying parameter so that the addition amount of the quick-setting agent is increased in the first section D1 and the second section D2 closer to the top surface. This is because, in the vicinity of the top surface of the tunnel T, the concrete material is sprayed upward on the inner wall surface of the tunnel T, so the adhesion is lower than in the experiment in which the concrete material is horizontally sprayed on the wall surface. By correcting the spraying parameters based on the positions of the first section D1 and the second section D2, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness closer to the calculated required spraying thickness. This makes it possible to further improve the smoothness of the surface finished by the primary spraying and the secondary spraying.

また、吹付パラメータ補正部62bは、1次吹付け後に3Dスキャナ10により計測されたトンネルTの内壁面の断面形状と、第1設計内壁面DS1(図2参照)と、を比較し、コンクリート材料の実際の付着具合に基づいて、2次吹付けにおいて吹付パラメータ抽出62aにより抽出された吹付パラメータを補正する。そのため、2次吹付けにおいて、コンクリート材料は、トンネルTでの付着性を考慮してトンネルTの内壁面に吹付けられる。したがって、算出された必要吹付厚さにより近い吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができる。これにより、1次吹付け及び2次吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 In addition, the spraying parameter correction unit 62b compares the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T measured by the 3D scanner 10 after the primary spraying with the first design inner wall surface DS1 (see FIG. 2), and determines whether the concrete material The spraying parameters extracted by the spraying parameter extraction 62a in the secondary spraying are corrected based on the actual adhesion condition of the spraying. Therefore, in the secondary spraying, the concrete material is sprayed on the inner wall surface of the tunnel T in consideration of adhesion in the tunnel T. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness closer to the calculated required spraying thickness. This makes it possible to further improve the smoothness of the surface finished by the primary spraying and the secondary spraying.

次に、コンクリート材料吹付装置100の動作を、図6を参照して説明する。ここでは、ズリ出し工程後に吹付機20を所望の位置で停車させてから2次吹付けが終了するまでの動作について説明する。 Next, the operation of the concrete material spraying device 100 will be described with reference to FIG. Here, the operation from stopping the spraying machine 20 at a desired position after the shear removal process to completing the secondary spraying will be described.

ステップS601では、3Dスキャナ10を用いて、トンネルTの内壁面の断面形状を計測する(1次計測ステップ)。この時点では、地山の内壁面RSにコンクリート材料を吹付ける前である。そのため、3Dスキャナ10により計測されるトンネルTの内壁面の断面形状は、およそ地山の内壁面RSの断面形状であり、コンクリート材料を吹付ける前の断面形状である。 In step S601, the 3D scanner 10 is used to measure the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T (primary measurement step). At this point, the concrete material has not yet been sprayed onto the inner wall surface RS of the ground. Therefore, the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T measured by the 3D scanner 10 is approximately the cross-sectional shape of the inner wall surface RS of the ground, which is the cross-sectional shape before the concrete material is sprayed.

ステップS602では、吹付区画ごとに必要吹付厚さを算出する(1次算出ステップ)。具体的には、1次吹付けを行うため、計測された地山の内壁面RSの断面形状と、第1設計内壁面DS1と、に基づいて、第1区画D1ごとに平均必要吹付厚さを算出する。 In step S602, the required spray thickness is calculated for each spray section (primary calculation step). Specifically, in order to perform the primary spraying, the average required spraying thickness is calculated for each first section D1 based on the measured cross-sectional shape of the inner wall surface RS of the ground and the first design inner wall surface DS1. do.

ステップS603では、算出された平均必要吹付厚さに基づいて、吹付パラメータを決定する(1次決定ステップ)。具体的には、記憶部50から図5に示される表の情報を取得し、取得された表を用いて、第1区画D1ごとに吹付パラメータを抽出する。その後、抽出された吹付パラメータを第1区画D1の位置に基づいて補正し、吹付パラメータを決定する。 In step S603, a spraying parameter is determined based on the calculated average required spraying thickness (primary determination step). Specifically, the information of the table shown in FIG. 5 is acquired from the storage unit 50, and the spraying parameter is extracted for each first section D1 using the acquired table. After that, the extracted spray parameters are corrected based on the position of the first section D1 to determine the spray parameters.

ステップS604では、決定された吹付パラメータに基づいて、コンクリートポンプ23、第1~第3ブームシリンダ31a~31c、第1~第3アームシリンダ32a~32c、モータ33a及び急結剤ポンプ24を駆動する(1次吹付ステップ)。これにより、ノズル21からコンクリート材料が噴射され、1次吹付けが行われる。 In step S604, the concrete pump 23, the first to third boom cylinders 31a to 31c, the first to third arm cylinders 32a to 32c, the motor 33a, and the quick setting agent pump 24 are driven based on the determined spraying parameters. (primary spraying step). As a result, the concrete material is jetted from the nozzle 21 to perform primary spraying.

ステップS605では、3Dスキャナ10を用いて、トンネルTの内壁面の断面形状を計測する(2次計測ステップ)。この時点では、地山の内壁面RSにはコンクリート材料が吹付けられている。そのため、3Dスキャナ10は、トンネルTの内壁面の断面形状として、1次吹付け後におけるトンネルTの内壁面の断面形状を計測する。 In step S605, the 3D scanner 10 is used to measure the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T (secondary measurement step). At this point, the concrete material is sprayed on the inner wall surface RS of the ground. Therefore, the 3D scanner 10 measures, as the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T, the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T after the primary spraying.

ステップS606では、ステップS604にて計測された断面形状と、第2設計内壁面DS2と、に基づいて、第2区画D2ごとに平均必要吹付厚さを算出する(第2算出ステップ)。 In step S606, the average required spray thickness is calculated for each second section D2 based on the cross-sectional shape measured in step S604 and the second designed inner wall surface DS2 (second calculation step).

ステップS607では、ステップS606にて算出された平均必要吹付厚さに基づいて、吹付パラメータを決定する(2次決定ステップ)。具体的には、記憶部50から図5に示される表の情報を取得し、取得された表を用いて、第2区画D2ごとに吹付パラメータを抽出する。その後、抽出された吹付パラメータを第2区画D2の位置に基づいて補正し、吹付パラメータを決定する。 In step S607, a spraying parameter is determined based on the average required spraying thickness calculated in step S606 (secondary determination step). Specifically, the information of the table shown in FIG. 5 is acquired from the storage unit 50, and the spraying parameter is extracted for each second section D2 using the acquired table. After that, the extracted spray parameters are corrected based on the position of the second section D2 to determine the spray parameters.

ステップS608では、ステップS607にて決定された吹付パラメータを補正する(補正ステップ)。具体的には、ステップS605にて計測されたトンネルTの内壁面の断面形状と、第1設計内壁面DS1(図2参照)と、を比較し、コンクリート材料の実際の付着具合を算出する。算出された付着具合に基づいて、ステップS607にて決定された吹付パラメータを補正する。 In step S608, the spray parameters determined in step S607 are corrected (correction step). Specifically, the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T measured in step S605 is compared with the first design inner wall surface DS1 (see FIG. 2) to calculate the actual degree of adhesion of the concrete material. The spray parameters determined in step S607 are corrected based on the calculated degree of adhesion.

ステップS609では、ステップS608にて補正された吹付パラメータに基づいて、コンクリートポンプ23、第1~第3ブームシリンダ31a~31c、第1~第3アームシリンダ32a~32c、モータ33a及び急結剤ポンプ24を駆動する(2次吹付ステップ)。これにより、ノズル21からコンクリート材料が噴射され、2次吹付けが行われる。 In step S609, the concrete pump 23, the first to third boom cylinders 31a to 31c, the first to third arm cylinders 32a to 32c, the motor 33a, and the quick setting agent pump are controlled based on the spraying parameters corrected in step S608. 24 (secondary spraying step). As a result, the concrete material is sprayed from the nozzle 21 and secondary spraying is performed.

以上により、コンクリート材料吹付装置100による吹付けが完了し、コンクリート材料吹付装置100の動作を終了する。 Thus, the spraying by the concrete material spraying device 100 is completed, and the operation of the concrete material spraying device 100 is completed.

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following operational effects are obtained.

コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法では、計測されたトンネルTの内壁面の断面形状と、トンネルTの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、予め定められた複数の区画ごとに必要吹付厚さが算出され、算出された必要吹付厚さに基づいて吹付機20が制御される。そのため、所定の値以上の吹付厚さでかつトンネルTの設計内壁面を越えないようにコンクリート材料を地山の内壁面RSに吹付けることができる。また、トンネルTの内壁面の凹凸に応じてコンクリート材料の吹付厚さを変化させることができ、吹付けによる仕上がり面の平滑さを向上させることができる。加えて、吹付けでは、吹付機20はコントローラ60によって制御される。そのため、作業員による吹付機20の操作によらずに吹付けを完了することができ、吹付けによる仕上がり面を一定の精度で平滑にすることができる。また、作業員の熟練度等による吹付け作業のばらつきを抑制できる。 In the concrete material spraying apparatus 100 and the concrete material spraying method, based on the measured cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel T and the cross-sectional shape of the designed inner wall surface of the tunnel T, necessary for each of a plurality of predetermined sections The spray thickness is calculated, and the spray machine 20 is controlled based on the calculated required spray thickness. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface RS of the ground so that the spray thickness is equal to or greater than a predetermined value and the designed inner wall surface of the tunnel T is not exceeded. In addition, the spray thickness of the concrete material can be changed according to the unevenness of the inner wall surface of the tunnel T, and the smoothness of the finished surface by spraying can be improved. Additionally, for spraying, the sprayer 20 is controlled by a controller 60 . Therefore, the spraying can be completed without depending on the operator's operation of the spraying machine 20, and the finished surface can be smoothed with a certain degree of precision. In addition, it is possible to suppress variation in the spraying work due to the skill level of the operator.

また、コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法では、吹付パラメータは、コンクリート材料の吹付厚さと、ノズル21から噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を用いて、決定される。そのため、コンクリート材料は、吹付厚さごとの付着性に応じた吹付パラメータでトンネルTの内壁面に吹付けられる。そのため、算出された必要吹付厚さと略同じ吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができ、吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 In the concrete material spraying apparatus 100 and the concrete material spraying method, the spraying parameters are determined using the relationship between the spraying thickness of the concrete material and the spraying parameter of the concrete material sprayed from the nozzle 21 . Therefore, the concrete material is sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with spraying parameters according to the adhesion for each spraying thickness. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness substantially the same as the calculated required spraying thickness, and the smoothness of the finished surface by spraying can be further improved.

また、コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法では、吹付機20は、複数の区画ごとに算出された必要吹付厚さと、対応する区画の位置と、に基づいて制御される。そのため、区画の位置に応じてコンクリート材料がトンネルTの内壁面に吹付けられる。したがって、算出された必要吹付厚さにより近い吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができ、吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 Further, in the concrete material spraying device 100 and the concrete material spraying method, the spraying machine 20 is controlled based on the required spraying thickness calculated for each of the plurality of sections and the position of the corresponding section. Therefore, the concrete material is sprayed on the inner wall surface of the tunnel T according to the position of the section. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness closer to the calculated required spraying thickness, and the smoothness of the finished surface by spraying can be further improved.

また、コンクリート材料吹付装置100及びコンクリート材料吹付方法では、2次吹付けを行う際には、第1設計内壁面DS1の断面形状と、1次吹付け後に計測された前記断面形状と、を比較し、比較結果と、図5に示す表と、を用いて、吹付パラメータを決定する。そのため、2次吹付けにおいて、コンクリート材料は、トンネルTでの付着性を考慮してトンネルTの内壁面に吹付けられる。したがって、算出された必要吹付厚さにより近い吹付厚さでコンクリート材料をトンネルTの内壁面に吹付けることができる。これにより、2次吹付けによる仕上がり面の平滑さをより向上させることができる。 Further, in the concrete material spraying apparatus 100 and the concrete material spraying method, when performing the secondary spraying, the cross-sectional shape of the first designed inner wall surface DS1 is compared with the cross-sectional shape measured after the primary spraying. Then, using the comparison result and the table shown in FIG. 5, spray parameters are determined. Therefore, in the secondary spraying, the concrete material is sprayed on the inner wall surface of the tunnel T in consideration of adhesion in the tunnel T. Therefore, the concrete material can be sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T with a spraying thickness closer to the calculated required spraying thickness. As a result, the smoothness of the surface finished by secondary spraying can be further improved.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments. do not have.

上記実施形態では、吹付けは、1次吹付けと2次吹付けに分けて2回行われるが、厳密に区別されるものではなく、一連の作業において混在して行ってもよい。また、1回であってもよい。また、吹付けは、3回以上に分けて行われてもよい。 In the above embodiment, the spraying is performed twice, divided into the primary spraying and the secondary spraying. Also, it may be once. Also, the spraying may be performed in three or more steps.

上記実施形態では、第1設計内壁面DS1と第2設計内壁面DS2とが記憶部50に記憶されている。第2設計内壁面DS2のみが記憶部50に記憶されており、第1設計内壁面DS1は第2設計内壁面DS2を用いて算出されてもよい。 In the above embodiment, the storage unit 50 stores the first designed inner wall surface DS1 and the second designed inner wall surface DS2. Only the second designed inner wall surface DS2 is stored in the storage unit 50, and the first designed inner wall surface DS1 may be calculated using the second designed inner wall surface DS2.

第1区画D1と第2区画D2とは同一に定められていてもよい。 The first section D1 and the second section D2 may be defined identically.

上記実施形態では、吹付パラメータ決定部62は、ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量、ノズル21とトンネルTの内壁面との距離、ノズル21のスイング速度、ノズル21のスイング角度、ノズル21の走査速度、及び急結剤の添加量の全てを決定する。吹付パラメータ決定部62は、これらの吹付パラメータの項目の少なくとも1つを決定するように構成されていてもよい。 In the above embodiment, the spraying parameter determination unit 62 determines the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle 21, the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T, the swing speed of the nozzle 21, the swing angle of the nozzle 21, the The scanning speed and the amount of accelerator added are all determined. The spraying parameter determination unit 62 may be configured to determine at least one of these spraying parameter items.

吹付パラメータ決定部62がこれらの吹付パラメータの項目の少なくとも2つを決定するように構成されている場合には、2つ以上の吹付パラメータを同時に変化させることができるため、仕上がり面をより平滑にすることができる。吹付パラメータ項目の2つは、具体的には、
(1)ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量と、ノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、の組合わせ
(2)ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量と、ノズル21のスイング速度と、の組合わせ
(3)ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量と、ノズル21のスイング角度と、の組合わせ
(4)ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量と、ノズル21の走査速度と、の組合わせ
(5)ノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量と、急結剤の添加量と、の組合せ
(6)ノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、ノズル21のスイング速度と、の組合わせ
(7)ノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、ノズル21のスイング角度と、の組合わせ
(8)ノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、ノズル21の走査速度と、の組合わせ
(9)ノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、急結剤の添加量と、の組合わせ
(10)ノズル21のスイング速度と、ノズル21のスイング角度と、の組合わせ
(11)ノズル21のスイング速度と、ノズル21の走査速度と、の組合わせ
(12)ノズル21のスイング速度と、急結剤の添加量と、の組合わせ
(13)ノズル21のスイング角度と、ノズル21の走査速度と、の組合わせ
(14)ノズル21のスイング角度と、急結剤の添加量と、の組合わせ
(15)ノズル21の走査速度と、急結剤の添加量と、の組合わせ
である。吹付パラメータ項目(流量、距離、スイング速度、スイング角度、走査速度及び添加量)は便宜、選択されて設定される。
If the spraying parameter determination unit 62 is configured to determine at least two of these spraying parameter items, two or more spraying parameters can be changed at the same time, so that the finished surface can be made smoother. can do. Two of the spraying parameter items are specifically:
(1) A combination of the flow rate of the concrete material injected from the nozzle 21 and the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T (2) The flow rate of the concrete material injected from the nozzle 21 and the swing of the nozzle 21 (3) Combination of flow rate of concrete material jetted from nozzle 21 and swing angle of nozzle 21 (4) Flow rate of concrete material jetted from nozzle 21 and scanning of nozzle 21 (5) the combination of the flow rate of the concrete material injected from the nozzle 21 and the amount of the quick-setting agent added; (6) the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T, and (7) Combination of the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T and the swing angle of the nozzle 21 (8) The distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T and the nozzle (9) Combination of the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T and the amount of quick-setting agent added (10) The swing speed of the nozzle 21 and the swing of the nozzle 21 (11) combination of the swing speed of the nozzle 21 and the scan speed of the nozzle 21 (12) combination of the swing speed of the nozzle 21 and the amount of quick-setting agent added (13) Combination of the swing angle of the nozzle 21 and the scanning speed of the nozzle 21 (14) Combination of the swing angle of the nozzle 21 and the amount of quick-setting agent added (15) Scanning speed of the nozzle 21 and quick-setting and the amount of agent added. The spraying parameters (flow rate, distance, swing speed, swing angle, scanning speed and addition amount) are conveniently selected and set.

(1)の組合わせ、即ちノズルから噴射されるコンクリート材料の流量と、ノズル21とトンネルTのン内壁面の距離と、の吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、トンネルTの内壁面に吹付けられるコンクリート材料のリバウンドを低減することができる。 By appropriately setting the combination of (1), that is, the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle and the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T, the spraying parameter items Rebound of the concrete material sprayed on the wall can be reduced.

(2)~(4)の組合わせ、即ちノズルから噴射されるコンクリート材料の流量と、ノズル21のスイング速度、又はスイング角度、又は走査速度と、の吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、吹付けられるコンクリート材料を計画どおりに安定してトンネルTの内壁面に吹付けることができるので、仕上がり面を平滑にできる。 The combination of (2) to (4), ie, the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle and the swing speed, swing angle, or scanning speed of the nozzle 21, is appropriately set. Therefore, the concrete material to be sprayed can be stably sprayed on the inner wall surface of the tunnel T as planned, so that the finished surface can be made smooth.

(5)の組合わせ、即ちノズル21から噴射されるコンクリート材料の流量と、急結剤の添加量と、の吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、トンネルTの内壁面に付着するコンクリート材料が安定するとともに、急結剤の添加量を適切に保つことができるので、急結剤の使用量を低減することができる。 By appropriately setting the combination of (5), that is, the combination of the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle 21 and the amount of quick setting agent added, the spraying parameter items adhere to the inner wall surface of the tunnel T. Since the concrete material is stabilized and the addition amount of the quick-setting agent can be appropriately maintained, the amount of the quick-setting agent used can be reduced.

(6)~(8)の組合わせ、即ちノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、ノズル21のスイング速度、又はスイング角度、又は走査速度と、の吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、トンネルTの内壁面に吹付けられるコンクリート材料のリバウンドを低減することができる。 The combination of (6) to (8), that is, the combination of the spray parameter items of the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T and the swing speed, swing angle, or scanning speed of the nozzle 21 is appropriately set. By doing so, the rebound of the concrete material sprayed onto the inner wall surface of the tunnel T can be reduced.

(9)の組合わせ、即ちノズル21とトンネルTの内壁面との距離と、急結剤の添加量と、の吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、トンネルTの内壁面に付着するコンクリート材料が安定するとともに、急結剤の添加量を適切に保つことができるので、急結剤の使用量を低減することができる。 By appropriately setting the combination of (9), that is, the combination of the spray parameter items of the distance between the nozzle 21 and the inner wall surface of the tunnel T and the amount of quick-setting agent added, Since the concrete material to be used is stabilized and the addition amount of the quick-setting agent can be appropriately maintained, the amount of the quick-setting agent used can be reduced.

(10)、(11)及び(13)の組合わせ、即ちノズル21のスイング速度、又はスイング角度、又は走査速度と、の吹付パラメータ項目のうち2つの吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、吹付けられるコンクリート材料を計画どおりに安定してトンネルTの内壁面に吹付けることができるので、仕上がり面を平滑にできる。 The combination of (10), (11) and (13), i.e., the swing speed or swing angle of the nozzle 21, or the scanning speed, should be appropriately set. Therefore, the concrete material to be sprayed can be stably sprayed on the inner wall surface of the tunnel T as planned, so that the finished surface can be made smooth.

(12)、(14)及び(15)の組合わせ、即ちノズル21のスイング速度、又はスイング角度、又は走査速度と、急結剤の添加量と、の吹付パラメータ項目の組合せを適切に設定することで、トンネルTの内壁面に付着するコンクリートが安定するとともに、急結剤の添加量を適切に保つことができるので、急結剤の使用量を低減することができる。 The combination of (12), (14) and (15), i.e., the swing speed, swing angle, or scanning speed of the nozzle 21 and the amount of quick-setting agent added, is appropriately set. As a result, the concrete adhering to the inner wall surface of the tunnel T is stabilized, and the addition amount of the quick-setting agent can be appropriately maintained, so that the amount of the quick-setting agent used can be reduced.

10・・・3Dスキャナ(計測部)
20・・・吹付機
21・・・ノズル
50・・・記憶部
60・・・コントローラ(制御部)
100・・・コンクリート材料吹付装置
D1・・・第1区画
D2・・・第2区画
RS・・・地山の内壁面
T・・・トンネル
10 3D scanner (measurement unit)
20... Spraying machine 21... Nozzle 50... Storage part 60... Controller (control part)
100... Concrete material spraying device D1... First section D2... Second section RS... Inner wall surface of ground T... Tunnel

Claims (10)

トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付装置であって、
前記内壁面の断面形状を計測する計測部と、
ノズルからコンクリート材料を噴射して前記内壁面に吹付ける吹付機と、
前記計測部及び前記吹付機を制御する制御部と、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を記憶する記憶部と、を備え、
前記吹付パラメータは、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の流量を含み、
前記制御部は、
前記計測部を用いて前記トンネルの内壁面の断面形状を計測し、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出し、
算出された前記必要吹付厚さと前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて、1次吹付パラメータの前記流量を決定し、
決定された前記1次吹付パラメータの前記流量に基づいて前記吹付機を制御して前記トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付ける1次吹付けを行い、
前記1次吹付パラメータの前記流量よりも小さい値に決定された、2次吹付パラメータの前記流量に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う、
コンクリート材料吹付装置。
A concrete material spraying device for spraying a concrete material onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring unit that measures the cross-sectional shape of the inner wall surface;
a sprayer for spraying a concrete material from a nozzle onto the inner wall surface;
a control unit that controls the measuring unit and the spraying machine;
a storage unit that stores the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle;
the spraying parameters include a flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle;
The control unit
measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel using the measurement unit;
calculating the required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and the predetermined cross-sectional shape of the designed inner wall surface of the tunnel;
determining the flow rate of the primary spraying parameter based on the calculated required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit;
Controlling the sprayer based on the flow rate of the determined primary spraying parameter to perform primary spraying for spraying the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
The sprayer is controlled based on the flow rate of the secondary spraying parameter determined to be smaller than the flow rate of the primary spraying parameter, and the concrete material sprayed by the primary spraying is further concreted. perform a secondary spraying of the material,
Concrete material spraying equipment.
トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付装置であって、
前記内壁面の断面形状を計測する計測部と、
ノズルからコンクリート材料を噴射して前記内壁面に吹付ける吹付機と、
前記計測部及び前記吹付機を制御する制御部と、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を記憶する記憶部と、を備え、
前記吹付パラメータは、前記トンネルの周方向への前記ノズルのスイング速度を含み、
前記制御部は、
前記計測部を用いて前記トンネルの内壁面の断面形状を計測し、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出し、
算出された前記必要吹付厚さと前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて、1次吹付パラメータの前記スイング速度を決定し、
決定された前記1次吹付パラメータの前記スイング速度に基づいて前記吹付機を制御して前記トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付ける1次吹付けを行い、
前記1次吹付パラメータの前記スイング速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータの前記スイング速度に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う、
コンクリート材料吹付装置。
A concrete material spraying device for spraying a concrete material onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring unit that measures the cross-sectional shape of the inner wall surface;
a sprayer for spraying a concrete material from a nozzle onto the inner wall surface;
a control unit that controls the measuring unit and the spraying machine;
a storage unit that stores the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle;
the spray parameters include a swing speed of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel;
The control unit
measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel using the measurement unit;
calculating the required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and the predetermined cross-sectional shape of the designed inner wall surface of the tunnel;
determining the swing speed of the primary spraying parameter based on the calculated required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit;
Controlling the sprayer based on the determined swing speed of the primary spraying parameter to perform primary spraying for spraying the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
controlling the spray machine based on the swing speed of the secondary spray parameter determined to be a value greater than the swing speed of the primary spray parameter, to the concrete material sprayed by the primary spray; Furthermore, perform secondary spraying to spray concrete material,
Concrete material spraying equipment.
トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付装置であって、
前記内壁面の断面形状を計測する計測部と、
ノズルからコンクリート材料を噴射して前記内壁面に吹付ける吹付機と、
前記計測部及び前記吹付機を制御する制御部と、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を記憶する記憶部と、を備え、
前記吹付パラメータは、前記トンネルの周方向への前記ノズルのスイング角度を含み、
前記制御部は、
前記計測部を用いて前記トンネルの内壁面の断面形状を計測し、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出し、
算出された前記必要吹付厚さと前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて、1次吹付パラメータの前記スイング角度を決定し、
決定された前記1次吹付パラメータの前記スイング角度に基づいて前記吹付機を制御して前記トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付ける1次吹付けを行い、
前記1次吹付パラメータの前記スイング角度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータの前記スイング角度に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う、
コンクリート材料吹付装置。
A concrete material spraying device for spraying a concrete material onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring unit that measures the cross-sectional shape of the inner wall surface;
a sprayer for spraying a concrete material from a nozzle onto the inner wall surface;
a control unit that controls the measuring unit and the spraying machine;
a storage unit that stores the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle;
the spray parameters include a swing angle of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel;
The control unit
measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel using the measurement unit;
calculating the required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and the predetermined cross-sectional shape of the designed inner wall surface of the tunnel;
determining the swing angle of the primary spraying parameter based on the calculated required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit;
Controlling the sprayer based on the determined swing angle of the primary spraying parameter to perform primary spraying for spraying the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
The sprayer is controlled based on the swing angle of the secondary spraying parameter determined to be larger than the swing angle of the primary spraying parameter, and the concrete material sprayed by the primary spraying is controlled. Furthermore, perform secondary spraying to spray concrete material,
Concrete material spraying equipment.
トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付装置であって、
前記内壁面の断面形状を計測する計測部と、
ノズルからコンクリート材料を噴射して前記内壁面に吹付ける吹付機と、
前記計測部及び前記吹付機を制御する制御部と、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を記憶する記憶部と、を備え、
前記吹付パラメータは、前記トンネルの軸方向への前記ノズルの走査速度を含み、
前記制御部は、
前記計測部を用いて前記トンネルの内壁面の断面形状を計測し、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出し、
算出された前記必要吹付厚さと前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて、1次吹付パラメータの前記走査速度を決定し、
決定された前記1次吹付パラメータの前記走査速度に基づいて前記吹付機を制御して前記トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付ける1次吹付けを行い、
前記1次吹付パラメータの前記走査速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータの前記走査速度に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行う、
コンクリート材料吹付装置。
A concrete material spraying device for spraying a concrete material onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring unit that measures the cross-sectional shape of the inner wall surface;
a sprayer for spraying a concrete material from a nozzle onto the inner wall surface;
a control unit that controls the measuring unit and the spraying machine;
a storage unit that stores the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle;
the spray parameters include a scanning speed of the nozzle in the axial direction of the tunnel;
The control unit
measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel using the measurement unit;
calculating the required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and the predetermined cross-sectional shape of the designed inner wall surface of the tunnel;
determining the scanning speed of the primary spraying parameter based on the calculated required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit;
Controlling the spray machine based on the scanning speed of the determined primary spray parameters to perform primary spray for spraying the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
controlling the sprayer based on the scanning speed of the secondary spraying parameter determined to be a value greater than the scanning speed of the primary spraying parameter to the concrete material sprayed by the primary spraying; Furthermore, perform secondary spraying to spray concrete material,
Concrete material spraying equipment.
トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付けるコンクリート材料吹付装置であって、
前記内壁面の断面形状を計測する計測部と、
ノズルからコンクリート材料を噴射して前記内壁面に吹付ける吹付機と、
前記計測部及び前記吹付機を制御する制御部と、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、
前記計測部を用いて前記トンネルの内壁面の断面形状を計測し、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、予め定められた複数の第1区画ごとに1次必要吹付厚さを算出し、
算出された前記1次必要吹付厚さと前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて、1次吹付パラメータを決定し、
決定された前記1次吹付パラメータに基づいて前記吹付機を制御して前記トンネルの内壁面にコンクリート材料を吹付ける1次吹付けを行い、
予め定められた複数の第2区画ごとに2次必要吹付厚さを算出し、
算出された前記2次必要吹付厚さと前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて決定された、2次吹付パラメータに基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付けにより吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付けを行い、
前記第2区画は、前記第1区画よりも大きく設定されている、
コンクリート材料吹付装置。
A concrete material spraying device for spraying a concrete material onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring unit that measures the cross-sectional shape of the inner wall surface;
a sprayer for spraying a concrete material from a nozzle onto the inner wall surface;
a control unit that controls the measuring unit and the spraying machine;
a storage unit that stores the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle;
The control unit
measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel using the measurement unit;
Based on the measured cross-sectional shape and the predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel, a primary required spraying thickness is calculated for each of a plurality of predetermined first sections,
determining a primary spraying parameter based on the calculated primary required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit;
Controlling the sprayer based on the determined primary spraying parameters to perform primary spraying to spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
Calculate the secondary required spray thickness for each of a plurality of predetermined second sections,
The spraying machine is controlled based on the secondary spraying parameter determined based on the calculated secondary required spraying thickness and the relationship stored in the storage unit, and the spraying is performed by the primary spraying. Perform secondary spraying for further spraying the concrete material onto the concrete material,
The second section is set larger than the first section,
Concrete material spraying equipment.
吹付機のノズルからコンクリート材料を噴射してトンネルの内壁面に吹付けるコンクリート材料吹付方法であって、
前記トンネルの内壁面の断面形状を計測する計測ステップと、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する算出ステップと、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係と、算出された前記必要吹付厚さと、に基づいて、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の流量を含む1次吹付パラメータを決定する決定ステップと、
決定された前記1次吹付パラメータの前記流量に基づいて前記吹付機を制御してコンクリート材料を前記トンネルの内壁面に吹付ける1次吹付ステップと、
前記1次吹付パラメータの前記流量よりも小さい値に決定された、2次吹付パラメータの前記流量に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付ステップと、を備える、
コンクリート材料吹付方法。
A concrete material spraying method for spraying a concrete material from a nozzle of a sprayer onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring step of measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel;
a calculation step of calculating a required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and a predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel;
including the flow rate of the concrete material sprayed from the nozzle based on the relationship between the spray thickness of the concrete material and the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle, and the calculated required spray thickness; a determination step of determining next spray parameters;
a primary spraying step of controlling the sprayer based on the flow rate of the determined primary spraying parameter to spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
The sprayer is controlled based on the flow rate of the secondary spraying parameter determined to be smaller than the flow rate of the primary spraying parameter, and the concrete material sprayed in the primary spraying step is further a secondary spraying step of spraying concrete material;
Concrete material spraying method.
吹付機のノズルからコンクリート材料を噴射してトンネルの内壁面に吹付けるコンクリート材料吹付方法であって、
前記トンネルの内壁面の断面形状を計測する計測ステップと、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する算出ステップと、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係と、算出された前記必要吹付厚さと、に基づいて、前記トンネルの周方向への前記ノズルのスイング速度を含む1次吹付パラメータを決定する決定ステップと、
決定された前記1次吹付パラメータの前記スイング速度に基づいて前記吹付機を制御してコンクリート材料を前記トンネルの内壁面に吹付ける1次吹付ステップと、
前記1次吹付パラメータの前記スイング速度よりも大きい値に決定された、2次吹付パラメータの前記スイング速度に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付ステップと、を備える、
コンクリート材料吹付方法。
A concrete material spraying method for spraying a concrete material from a nozzle of a sprayer onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring step of measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel;
a calculation step of calculating a required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and a predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel;
The swing speed of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel is determined based on the relationship between the spray thickness of the concrete material, the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle, and the calculated required spray thickness. a determining step of determining primary spray parameters comprising
a primary spraying step of controlling the sprayer based on the determined swing speed of the primary spraying parameter to spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
Concrete material sprayed in the primary spraying step by controlling the sprayer based on the swing speed of the secondary spraying parameter determined to be greater than the swing speed of the primary spraying parameter. a secondary spraying step of spraying more concrete material onto the
Concrete material spraying method.
吹付機のノズルからコンクリート材料を噴射してトンネルの内壁面に吹付けるコンクリート材料吹付方法であって、
前記トンネルの内壁面の断面形状を計測する計測ステップと、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する算出ステップと、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係と、算出された前記必要吹付厚さと、に基づいて、前記トンネルの周方向への前記ノズルのスイング角度を含む1次吹付パラメータを決定する決定ステップと、
決定された前記1次吹付パラメータの前記スイング角度に基づいて前記吹付機を制御してコンクリート材料を前記トンネルの内壁面に吹付ける1次吹付ステップと、
前記1次吹付パラメータの前記スイング角度よりも大きい値に決定された前記2次吹付パラメータの前記スイング角度に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付ステップと、を備える、
コンクリート材料吹付方法。
A concrete material spraying method for spraying a concrete material from a nozzle of a sprayer onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring step of measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel;
a calculation step of calculating a required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and a predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel;
The swing angle of the nozzle in the circumferential direction of the tunnel is determined based on the relationship between the spray thickness of the concrete material, the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle, and the calculated required spray thickness. a determining step of determining primary spray parameters comprising
a primary spraying step of controlling the sprayer based on the determined swing angle of the primary spraying parameter to spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
Concrete material sprayed in the primary spraying step by controlling the sprayer based on the swing angle of the secondary spraying parameter determined to be larger than the swing angle of the primary spraying parameter. a secondary spraying step of spraying more concrete material onto the
Concrete material spraying method.
吹付機のノズルからコンクリート材料を噴射してトンネルの内壁面に吹付けるコンクリート材料吹付方法であって、
前記トンネルの内壁面の断面形状を計測する計測ステップと、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、必要吹付厚さを算出する算出ステップと、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係と、算出された前記必要吹付厚さと、に基づいて、前記トンネルの軸方向への前記ノズルの走査速度を含む1次吹付パラメータを決定する決定ステップと、
決定された前記1次吹付パラメータの前記走査速度に基づいて前記吹付機を制御してコンクリート材料を前記トンネルの内壁面に吹付ける1次吹付ステップと、
前記1次吹付パラメータの前記走査速度よりも大きい値に決定された前記2次吹付パラメータの前記走査速度に基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付ステップと、を備える、
コンクリート材料吹付方法。
A concrete material spraying method for spraying a concrete material from a nozzle of a sprayer onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring step of measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel;
a calculation step of calculating a required spraying thickness based on the measured cross-sectional shape and a predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel;
The scanning speed of the nozzle in the axial direction of the tunnel is determined based on the relationship between the spray thickness of the concrete material, the spray parameters of the concrete material sprayed from the nozzle, and the calculated required spray thickness. a determining step of determining primary spray parameters comprising
a primary spraying step of controlling the sprayer based on the determined scanning speed of the primary spraying parameter to spray the concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
Concrete material sprayed in the primary spraying step by controlling the sprayer based on the scanning speed of the secondary spraying parameter determined to be a value greater than the scanning speed of the primary spraying parameter. a secondary spraying step of spraying more concrete material onto the
Concrete material spraying method.
吹付機のノズルからコンクリート材料を噴射してトンネルの内壁面に吹付けるコンクリート材料吹付方法であって、
前記トンネルの内壁面の断面形状を計測する計測ステップと、
計測された前記断面形状と、予め定められた前記トンネルの設計内壁面の断面形状と、に基づいて、予め定められた複数の第1区画ごとに1次必要吹付厚さを算出する1次算出ステップと、
コンクリート材料の吹付厚さと、前記ノズルから噴射されるコンクリート材料の吹付パラメータと、の関係と、算出された前記1次必要吹付厚さと、に基づいて1次吹付パラメータを決定する決定ステップと、
決定された前記1次吹付パラメータに基づいて前記吹付機を制御してコンクリート材料を前記トンネルの内壁面に吹付ける1次吹付ステップと、
予め定められた複数の第2区画ごとに2次必要吹付厚さを算出する2次算出ステップと、
算出された前記2次必要吹付厚さと、前記関係と、に基づいて決定された2次吹付パラメータに基づいて前記吹付機を制御して、前記1次吹付ステップにて吹付けられたコンクリート材料に更にコンクリート材料を吹付ける2次吹付ステップと、を備え、
前記第2区画は、前記第1区画よりも大きく設定されている、
コンクリート材料吹付方法。
A concrete material spraying method for spraying a concrete material from a nozzle of a sprayer onto the inner wall surface of a tunnel,
a measuring step of measuring the cross-sectional shape of the inner wall surface of the tunnel;
Primary calculation for calculating a primary required spraying thickness for each of a plurality of predetermined first sections based on the measured cross-sectional shape and a predetermined cross-sectional shape of the design inner wall surface of the tunnel. a step;
a determination step of determining a primary spraying parameter based on the relationship between the spraying thickness of the concrete material and the spraying parameter of the concrete material sprayed from the nozzle, and the calculated primary required spraying thickness;
a primary spraying step of controlling the sprayer based on the determined primary spraying parameters to spray concrete material onto the inner wall surface of the tunnel;
a secondary calculation step of calculating a secondary required spray thickness for each of a plurality of predetermined second sections;
The sprayer is controlled based on the secondary spraying parameter determined based on the calculated secondary required spraying thickness and the relationship, and the concrete material sprayed in the primary spraying step is a secondary spraying step of spraying concrete material;
The second section is set larger than the first section,
Concrete material spraying method.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102484236B1 (en) * 2020-11-05 2023-01-05 주식회사 아키플랜트 Spray-type 3D printer device for architecture using ultra-high-performance concrete
CN114924555B (en) * 2021-01-31 2024-08-23 中南大学 Path planning method based on full-automatic tunnel guniting robot
CN113688500B (en) * 2021-07-14 2024-04-19 中铁工程装备集团有限公司 Tunnel boring equipment guniting amount generalized calculation method and storage medium
CN114278338B (en) * 2021-11-25 2023-08-25 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 Guniting method based on guniting operation vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000283756A (en) * 1999-03-29 2000-10-13 Sato Kogyo Co Ltd Method for measuring spray thickness and measuring device therefor
JP2001003696A (en) * 1999-06-18 2001-01-09 Univ Tokyo Method for controlling quality during spraying work of concrete and the like
JP2001140593A (en) * 1999-11-12 2001-05-22 Nishimatsu Constr Co Ltd Spraying device and spraying method for concrete material
JP2003013699A (en) * 2001-07-03 2003-01-15 Penta Ocean Constr Co Ltd Method and apparatus for controlling spraying of concrete
JP2004036123A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Chubu Regional Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport Concrete gun and its method
JP2005113576A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Taisei Corp Spraying method of coating material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000283756A (en) * 1999-03-29 2000-10-13 Sato Kogyo Co Ltd Method for measuring spray thickness and measuring device therefor
JP2001003696A (en) * 1999-06-18 2001-01-09 Univ Tokyo Method for controlling quality during spraying work of concrete and the like
JP2001140593A (en) * 1999-11-12 2001-05-22 Nishimatsu Constr Co Ltd Spraying device and spraying method for concrete material
JP2003013699A (en) * 2001-07-03 2003-01-15 Penta Ocean Constr Co Ltd Method and apparatus for controlling spraying of concrete
JP2004036123A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Chubu Regional Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport Concrete gun and its method
JP2005113576A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Taisei Corp Spraying method of coating material

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