JP2023037188A - Timbering construction system - Google Patents

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亮太 逵
Ryota Tsuji
和彦 水谷
Kazuhiko Mizutani
誠 坂下
Makoto Sakashita
秀明 浅井
Hideaki Asai
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Abstract

To provide technology capable of improving both accuracy and swiftness when constructing a steel timbering in a timbering construction system for constructing the steel timbering.SOLUTION: A timbering construction system comprises a control device for controlling a drive mechanism at an articulation part of a boom, a boom sensor for detecting controlled variable of the drive mechanism, a target for a machine body side survey fitted to the machine body of an erector device, a target for a timbering side survey fitted to a steel timbering or a grip part of the boom, and a survey device for obtaining a three-dimensional coordinates of the target for the machine body side survey and the target for the timbering side survey. The control device executes primary motion control for guiding the steel timbering to a first target position on the basis of the three-dimensional coordinate of the target for the machine body side survey and the detection result of the boom sensor, and secondary motion control for guiding the steel timbering from the first target position to a second target position on the basis of the three-dimensional coordinate of the target for the timbering side survey after the primary motion control.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

特許法第30条第2項適用申請有り ウェブサイトの掲載日 令和3年8月2日 ウェブサイトのアドレス https://confit.atlas.jp/guide/event/jsce2021/participant_login?lang=jaApplied for the application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Date of publication of the website August 2, 2021 Website address https://confit. atlas. jp/guide/event/jsce2021/participant_login? lang=ja

本発明は、支保工建て込みシステムに関する。 The present invention relates to a shoring erection system.

トンネルを構築する工法として、NATM工法(New Austrian Tunneling Method)が知
られている。NATM工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、鋼製支保工を適宜に用いて、地山と一体化したトンネル構造物を建設する工法である。
The NATM construction method (New Austrian Tunneling Method) is known as a construction method for constructing tunnels. The NATM construction method is based on the concept of maintaining the stability of the tunnel by effectively utilizing the supporting capacity and strength of the natural ground. This is a construction method for constructing an integrated tunnel structure.

近年では、トンネルの切羽における人手作業を回避し、安全性及び作業性を向上する観点から、エレクタ装置のブームによって把持した鋼製支保工に測量用ターゲットを取り付け、トータルステーション等の測量装置によって測量用ターゲットを測量することで鋼製支保工の位置をリアルタイムで取得しながら鋼製支保工の建て込みを行う支保工建て込みシステムも提案されている(例えば、特許文献1、2等を参照)。 In recent years, from the viewpoint of avoiding manual work at the tunnel face and improving safety and workability, survey targets are attached to the steel shoring held by the boom of the erector device, and surveying equipment such as a total station is used for surveying. There has also been proposed a shoring erection system that erects a steel shoring while obtaining the position of the steel shoring in real time by surveying a target (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2018-178455号公報JP 2018-178455 A 特開2020-26695号公報JP 2020-26695 A

しかしながら、鋼製支保工に取付けた測量用ターゲットの測量結果に基づいて鋼製支保工を把持するブームを制御する方法は、鋼製支保工を精度良く目的位置に誘導することができるが、鋼製支保工の建て込みに時間を要する場合があった。 However, the method of controlling the boom that grips the steel shoring based on the survey result of the survey target attached to the steel shoring can accurately guide the steel shoring to the target position. In some cases, it took time to erect the shoring.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、エレクタ装置を用いて鋼製支保工の建て込みを行う支保工建て込みシステムにおいて、鋼製支保工を建て込む際の精度と迅速性の双方を従来に比べて向上できる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a shoring erection system for erecting a steel shoring using an erector device. To provide a technique capable of improving both accuracy and speed in erecting as compared with the prior art.

本発明は、鋼製支保工を把持可能な把持部を先端側に有すると共に、付設される駆動機構の作動によって所定の駆動動作が可能な関節部を有するブームを備えたエレクタ装置を用いて前記鋼製支保工の建て込みを行う支保工建て込みシステムであって、前記関節部における駆動機構を制御する制御装置と、前記関節部における前記駆動機構の制御量を検出するブームセンサと、前記エレクタ装置における機体に取付けられた機体側測量用ターゲットと、前記把持部に把持された前記鋼製支保工又は前記把持部に取付けられた支保工側測量用ターゲットと、前記機体側測量用ターゲット及び前記支保工側測量用ターゲットの三次元座標を取得するための測量装置と、を備え、前記制御装置は、前記鋼製支保工の建て込み時において、少なくとも前記測量装置から取得した前記機体側測量用ターゲットの三次元座標及び前記ブームセンサの検出結果に基づいて前記鋼製支保工を第1目標位置に誘導するように前記ブームを制御する一次動作制御を行い、当該一次動作制御の後、少なくとも前記測量装置から取得した前記支保工側測量用ターゲットの三次元座標に基づいて前記鋼製支保工を前記第1目標位置から第2目標位置に誘導するように前記ブームを制御する二次動作制御を行う。 The present invention uses an erector device having a boom having a gripping portion capable of gripping a steel shoring on the distal end side and a joint portion capable of performing a predetermined driving operation by the operation of an attached driving mechanism. A shoring erection system for erecting a steel shoring, comprising: a control device for controlling a drive mechanism in the joint; a boom sensor for detecting a control amount of the drive mechanism in the joint; The fuselage-side surveying target attached to the fuselage of the apparatus, the steel shoring gripped by the gripping portion or the shoring-side surveying target attached to the gripping portion, the fuselage-side surveying target, and the a surveying device for acquiring three-dimensional coordinates of a target for surveying on the side of the shoring, wherein the control device controls at least the data for surveying on the fuselage side acquired from the surveying device when erecting the steel shoring. Primary motion control is performed to control the boom so as to guide the steel shoring to a first target position based on the three-dimensional coordinates of the target and the detection result of the boom sensor, and after the primary motion control, at least the secondary motion control for controlling the boom so as to guide the steel shoring from the first target position to the second target position based on the three-dimensional coordinates of the shoring-side survey target acquired from the surveying device; conduct.

ここで、前記制御装置は、一次動作制御時において前記ブームの撓み量を相殺するように前記ブームを制御するブーム撓み補正制御を行ってもよい。 Here, the control device may perform boom deflection correction control for controlling the boom so as to offset the deflection amount of the boom during the primary operation control.

また、前記制御装置は、一次動作制御中の前記ブームの伸縮量を前記ブームセンサの検出結果に基づいて取得し、前記ブームの伸縮量に応じて前記ブーム撓み補正制御を行ってもよい。 Further, the control device may acquire an extension/retraction amount of the boom during primary operation control based on a detection result of the boom sensor, and perform the boom deflection correction control according to the extension/retraction amount of the boom.

また、前記制御装置は、一次動作制御中の前記ブームの仰角を前記ブームセンサの検出結果に基づいて取得し、前記ブームの仰角に応じて前記ブーム撓み補正制御を行ってもよい。 Further, the control device may acquire the elevation angle of the boom during primary operation control based on the detection result of the boom sensor, and perform the boom deflection correction control according to the elevation angle of the boom.

前記ブーム撓み補正制御において、前記制御装置は、前記ブームの撓み量を相殺する方向に前記第1目標位置の座標を補正した第1目標位置補正座標を算出し、前記第1目標位置補正座標に基づいて前記ブームを制御してもよい。 In the boom deflection correction control, the control device calculates first target position corrected coordinates by correcting the coordinates of the first target position in a direction to offset the deflection amount of the boom, and calculates the first target position corrected coordinates. The boom may be controlled based on.

また、前記支保工側測量用ターゲットは、前記鋼製支保工に設置されたモーションキャプチャ用マーカーを含み、前記測量装置は、前記エレクタ装置における機体に取付けられると共に前記モーションキャプチャ用マーカーを撮影するモーションキャプチャ用カメラを含み、前記制御装置は、前記モーションキャプチャ用カメラによって前記モーションキャプチャ用マーカーを撮影することで取得した撮影画像に基づいて前記モーションキャプチャ用マーカーの三次元座標を取得してもよい。 In addition, the shoring-side surveying target includes a motion capture marker installed on the steel shoring, and the surveying device is attached to the fuselage of the erector device and moves to photograph the motion capture marker. A capture camera may be included, and the control device may acquire the three-dimensional coordinates of the motion capture marker based on a photographed image acquired by photographing the motion capture marker with the motion capture camera.

本発明によれば、エレクタ装置を用いて鋼製支保工の建て込みを行う支保工建て込みシステムにおいて、鋼製支保工を建て込む際の精度と迅速性の双方を従来に比べて向上できる技術を提供できる。 According to the present invention, in a shoring erection system that erects a steel shoring using an erector device, a technique that can improve both accuracy and speed when erecting a steel shoring compared to the conventional technology. can provide

図1は、実施形態1に係るトンネル支保工の側面図である。FIG. 1 is a side view of a tunnel support according to Embodiment 1. FIG. 図2は、実施形態1に係る左側鋼製支保工及び右側鋼製支保工を連結する連結構造を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a connection structure for connecting the left steel shoring and the right steel shoring according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る第1天端継手板の正面図である。3 is a front view of a first top joint plate according to Embodiment 1. FIG. 図4は、実施形態1に係る第1天端継手板の背面図である。4 is a rear view of the first top joint plate according to Embodiment 1. FIG. 図5は、実施形態1に係る左側鋼製支保工の第1本体部における天端部近傍の側面図である。5 is a side view of the vicinity of the crown of the first main body of the left steel shoring according to Embodiment 1. FIG. 図6は、実施形態1に係る第2天端継手板の正面図である。6 is a front view of a second top joint plate according to Embodiment 1. FIG. 図7は、実施形態1に係る第2天端継手板の背面図である。7 is a rear view of the second top joint plate according to Embodiment 1. FIG. 図8は、実施形態1に係る右側鋼製支保工の第2本体部における天端部近傍の側面図である。8 is a side view of the vicinity of the top end portion of the second main body portion of the right steel shoring according to Embodiment 1. FIG. 図9は、実施形態1に係る雌型連結部と雄型連結部を連結した状態を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a state in which the female connecting portion and the male connecting portion according to the first embodiment are connected. 図10は、実施形態1に係るトンネル支保構造を説明する図である。10A and 10B are diagrams for explaining the tunnel support structure according to the first embodiment. FIG. 図11は、実施形態1に係る作業車の上面図である。11 is a top view of the working vehicle according to the first embodiment. FIG. 図12は、実施形態1に係る作業車の側面図である。12 is a side view of the working vehicle according to the first embodiment. FIG. 図13は、実施形態1に係るトンネル支保工の建て込みシステムの概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the erection system for tunnel shoring according to the first embodiment. 図14は、実施形態1に係るターゲットの一例を示す図である。14 is a diagram illustrating an example of a target according to the first embodiment; FIG. 図15は、実施形態1に係るブームの側面図である。15 is a side view of the boom according to Embodiment 1. FIG. 図16は、実施形態1に係るブームの上面図である。16 is a top view of the boom according to Embodiment 1. FIG. 図17は、実施形態1に係るブームの先端側に取付けられた把持部の正面図である。17 is a front view of a gripper attached to the tip side of the boom according to the first embodiment; FIG. 図18は、実施形態1に係る第1ブームセンサ~第6ブームセンサを説明する図である。18A and 18B are diagrams for explaining the first to sixth boom sensors according to the first embodiment. FIG. 図19は、実施形態1に係るトンネルの構築方法を説明する図である。19A and 19B are diagrams for explaining a tunnel construction method according to the first embodiment. 図20は、実施形態1に係る機体の機体基準点と機体座標系を説明する図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the body reference point and the body coordinate system of the body according to the first embodiment. 図21は、実施形態1に係るブームに対する一次動作制御及び二次動作制御のタイミングチャートである。21 is a timing chart of primary motion control and secondary motion control for the boom according to Embodiment 1. FIG. 図22は、第1天端継手板におけるガイド部材を説明する図である。FIG. 22 is a diagram explaining a guide member in the first top joint plate. 図23は、第1天端継手板におけるガイド部材の別態様を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating another mode of the guide member in the first top joint plate. 図24は、ブームのブーム本体伸縮量とブーム撓み量の関係を例示する図である。FIG. 24 is a diagram illustrating the relationship between the amount of expansion and contraction of the boom body and the amount of deflection of the boom. 図25は、ブームのブーム本体伸縮量と撓み補正量との関係を例示する図である。FIG. 25 is a diagram illustrating the relationship between the amount of expansion and contraction of the boom body and the amount of deflection correction of the boom. 図26は、ブーム本体BMの仰角を0°、15°、30°と変化させたときのブーム本体伸縮量とブーム撓み量との関係を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the amount of expansion and contraction of the boom body and the amount of deflection of the boom when the elevation angle of the boom body BM is changed to 0°, 15°, and 30°. 図27は、実施形態2に係るトンネル支保工の建て込みシステムの概略構成図である。FIG. 27 is a schematic configuration diagram of a erection system for tunnel shoring according to Embodiment 2. FIG. 図28は、実施形態2に係るモーションキャプチャ用カメラを説明する図である。FIG. 28 is a diagram illustrating a motion capture camera according to Embodiment 2. FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明に係る支保工建て込みシステムをNATM工法に適用してトンネルを構築する方法について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a method for constructing a tunnel by applying the shoring erection system according to the present invention to the NATM construction method will be described.

<実施形態1>
図1は、実施形態1に係るトンネル支保工10の側面図である。トンネル支保工10は、トンネル掘削に伴い露出する地山の崩落防止のために、掘削直後の坑壁に沿って建て込まれるアーチ状の鋼製支保工であり、トンネル軸方向に沿って一定間隔毎に設置される。本実施形態におけるトンネル支保工10は、H形断面を有するH形鋼によって形成されている。より詳しくは、トンネル支保工10は、一対の円弧状の鋼製支保工10L,10Rの天端部(上端部)同士を一体に連結することでアーチ状に形成されている。以下、鋼製支保工10Lを「左側鋼製支保工」と呼び、鋼製支保工10Rを「右側鋼製支保工」と呼ぶ。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a side view of a tunnel support 10 according to Embodiment 1. FIG. The tunnel shoring 10 is an arch-shaped steel shoring erected along the tunnel wall immediately after excavation in order to prevent the collapse of the ground exposed during tunnel excavation, and is spaced at regular intervals along the tunnel axis direction. installed for each The tunnel support 10 in this embodiment is made of H-shaped steel having an H-shaped cross section. More specifically, the tunnel shoring 10 is formed in an arch shape by integrally connecting the crowns (upper ends) of a pair of arc-shaped steel shorings 10L and 10R. Hereinafter, the steel shoring 10L will be referred to as the "left steel shoring" and the steel shoring 10R will be referred to as the "right steel shoring".

左側鋼製支保工10Lは、第1本体部111、第1天端継手板121、第1底板131を有する。第1本体部111は、ウェブ111a、当該ウェブ111aに直交する一対の地山側フランジ111b及び内空側フランジ111cから構成されるH形鋼である。また、第1本体部111における一端には第1天端継手板121が溶接され、他端には第1底板131が溶接されている。第1天端継手板121及び第1底板131は四角形の鋼製平板であり、第1本体部111のH形断面に対して直交方向に延在している。右側鋼製支保工10Rについても同様に、第2本体部112、第2天端継手板122、第2底板132を有する。第2本体部112は、ウェブ112a、当該ウェブ112aに直交する一対の地山側フランジ112b及び内空側フランジ112cから構成されるH形鋼である。左側鋼製支保工10Lの第1本体部111及び右側鋼製支保工10Rの第2本体部112は左右対称な円弧形状の長手を有している。また、第2本体部112における一端には第2天端継手板122が溶接され、他端には第2底板132が溶接されている。第2天端継手板122、第2底板132は四角形の鋼製平板であり、第2本体部112のH形断面に対し
て直交方向に延在している。本実施形態では、第1天端継手板121及び第2天端継手板122は合同の正方形平面を有している。図1に示すように、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rは、第1天端継手板121及び第2天端継手板122が互いに突き合わされた状態で連結されている。
The left steel shoring 10L has a first body portion 111, a first top joint plate 121, and a first bottom plate 131. As shown in FIG. The first main body portion 111 is an H-section steel composed of a web 111a, a pair of ground-side flanges 111b perpendicular to the web 111a, and a hollow-side flange 111c. A first top joint plate 121 is welded to one end of the first body portion 111, and a first bottom plate 131 is welded to the other end. The first top joint plate 121 and the first bottom plate 131 are square steel flat plates, and extend in a direction perpendicular to the H-shaped cross section of the first body portion 111 . The right steel shoring 10R also has a second body portion 112, a second top joint plate 122, and a second bottom plate 132 in the same manner. The second body portion 112 is an H-section steel composed of a web 112a, a pair of ground-side flanges 112b perpendicular to the web 112a, and a hollow-side flange 112c. The first main body portion 111 of the left steel shoring 10L and the second main body 112 of the right steel shoring 10R have symmetrical arc-shaped longitudinal sides. A second top joint plate 122 is welded to one end of the second body portion 112, and a second bottom plate 132 is welded to the other end. The second top joint plate 122 and the second bottom plate 132 are rectangular steel flat plates and extend in a direction orthogonal to the H-shaped cross section of the second main body portion 112 . In this embodiment, the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 have a congruent square plane. As shown in FIG. 1, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected with the first crown joint plate 121 and the second crown joint plate 122 facing each other.

図2は、実施形態1に係る左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを連結する連結構造30を示す概略図である。連結構造30は、左側鋼製支保工10Lの第1天端継手板121、右側鋼製支保工10Rの第2天端継手板122、第1天端継手板121に凹設された雌型連結部40、第2天端継手板122に凸設された雄型連結部50等を含む。図2は、左側鋼製支保工10Lにおける第1天端継手板121と右側鋼製支保工10Rの第2天端継手板122が連結構造30を介して連結される前の状態、即ち、第1天端継手板121と第2天端継手板122が離間した状態を示している。また、図2においては、第1天端継手板121に接続される第1本体部111と、第2天端継手板122に接続される第2本体部112の図示を便宜上省略している。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a connecting structure 30 connecting the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R according to the first embodiment. The connection structure 30 includes a first top joint plate 121 of the left steel shoring 10L, a second top joint plate 122 of the right steel shoring 10R, and a female joint recessed in the first top joint plate 121. 40, a male connecting portion 50 projecting from the second top joint plate 122, and the like. FIG. 2 shows the state before the first crown joint plate 121 of the left steel shoring 10L and the second crown joint plate 122 of the right steel shoring 10R are connected via the connecting structure 30, that is, the second The first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 are shown separated from each other. In addition, in FIG. 2, illustration of the first main body portion 111 connected to the first top joint plate 121 and the second main body portion 112 connected to the second top joint plate 122 is omitted for convenience.

図3は、実施形態1に係る第1天端継手板121の正面図である。図4は、実施形態1に係る第1天端継手板121の背面図である。図5は、実施形態1に係る左側鋼製支保工10Lの第1本体部111における天端部近傍の側面図である。ここで、符号121aは、第1天端継手板121の外面、符号121bは第1天端継手板12Lの内面である。符号121cは第1天端継手板121の上縁、符号121dは第1天端継手板121の下縁、符号121eは第1天端継手板121の第1側縁、符号121fは第1天端継手板121の第2側縁である。ここで、第1天端継手板121の下縁121dは、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが連結される際にトンネルTの内空側に対向し、上縁121cはその反対側、すなわち地山7側に対向する。また、第1天端継手板121の第2側縁121fは、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが連結される際にトンネルTの切羽8側に対向し、第1側縁121eはその反対側、すなわち作業車200(エレクタ装置100)側に対向する。 3 is a front view of the first top joint plate 121 according to Embodiment 1. FIG. 4 is a rear view of the first top joint plate 121 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 5 is a side view of the vicinity of the top end portion of the first main body portion 111 of the left steel shoring 10L according to Embodiment 1. FIG. Here, reference numeral 121a denotes the outer surface of the first top joint plate 121, and reference numeral 121b denotes the inner surface of the first crown joint plate 12L. 121c is the upper edge of the first top joint plate 121, 121d is the lower edge of the first top joint plate 121, 121e is the first side edge of the first top joint plate 121, and 121f is the first top joint plate. This is the second side edge of the end joint plate 121 . Here, the lower edge 121d of the first top joint plate 121 faces the inner space side of the tunnel T when the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected, and the upper edge 121c It faces the opposite side, that is, the natural ground 7 side. In addition, the second side edge 121f of the first top joint plate 121 faces the face 8 side of the tunnel T when the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected. 121e faces the opposite side, that is, the work vehicle 200 (erector device 100) side.

図4において、第1天端継手板121に接続される第1本体部111の端部形状(H形状)を破線で示す。また、図8A及び図8Bに、第1天端継手板121の上下方向(高さ方向)及び横幅方向を図示する。第1天端継手板121の上下方向は、第1側縁121e及び第2側縁121fの延伸方向と平行であり、且つ、第1本体部111が第1天端継手板121と連結する位置におけるウェブ111aの延伸方向と平行である。また、第1天端継手板121の横幅方向は上縁121c及び下縁121dの延伸方向と平行であり、且つ、第1本体部111が第1天端継手板121と連結する位置における地山側フランジ111b及び内空側フランジ111cの延伸方向と平行である。図5に示すように、第1本体部111におけるウェブ111aのうち、当該ウェブ111aが第1天端継手板121に接続される前端部には、切欠き部1110が設けられている。切欠き部1110は、ウェブ111aの上下方向中央に設けられている。切欠き部1110は、図10に示す雌型連結部40のケーシング41との干渉を抑制するために設けられた、ウェブ111aを肉厚方向に貫通する切欠き開口である。 In FIG. 4, the end shape (H shape) of the first main body portion 111 connected to the first top joint plate 121 is indicated by a dashed line. 8A and 8B show the up-down direction (height direction) and width direction of the first top joint plate 121. FIG. The vertical direction of the first top joint plate 121 is parallel to the extending direction of the first side edge 121e and the second side edge 121f, and the position where the first body portion 111 is connected to the first top joint plate 121. is parallel to the stretching direction of the web 111a in . In addition, the width direction of the first top joint plate 121 is parallel to the extending direction of the upper edge 121c and the lower edge 121d, and the ground side at the position where the first main body part 111 is connected to the first top joint plate 121 It is parallel to the extending direction of the flange 111b and the hollow-side flange 111c. As shown in FIG. 5 , a notch portion 1110 is provided at the front end portion of the web 111 a of the first body portion 111 where the web 111 a is connected to the first top joint plate 121 . The notch 1110 is provided in the vertical center of the web 111a. The cutout portion 1110 is a cutout opening extending through the web 111a in the thickness direction, provided to suppress interference with the casing 41 of the female coupling portion 40 shown in FIG.

図6は、実施形態1に係る第2天端継手板122の正面図である。図7は、実施形態1に係る第2天端継手板122の背面図である。図8は、実施形態1に係る右側鋼製支保工10Rの第2本体部112における天端部近傍の側面図である。ここで、符号122aは、第2天端継手板122の外面、符号122bは第2天端継手板122の内面である。また、符号122cは第2天端継手板122の上縁、符号122dは第2天端継手板122の下縁、符号122eは第2天端継手板122の第1側縁、符号122fは第2天端継手板122の第2側縁である。ここで、第2天端継手板122の下縁122dは、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが連結される際にトンネルTの内空側に対向し、
上縁122cはその反対側、すなわち地山7側に対向する。また、第2天端継手板122の第2側縁122fは、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが連結される際にトンネルTの切羽8側に対向し、第1側縁122eはその反対側、すなわち作業車200(エレクタ装置100)側に対向する。
6 is a front view of the second top joint plate 122 according to Embodiment 1. FIG. 7 is a rear view of the second top joint plate 122 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 8 is a side view of the vicinity of the top end portion of the second body portion 112 of the right steel shoring 10R according to Embodiment 1. FIG. Here, reference numeral 122a denotes the outer surface of the second top joint plate 122, and reference numeral 122b denotes the inner surface of the second crown joint plate 122. As shown in FIG. Further, reference numeral 122c is the upper edge of the second top joint plate 122, reference numeral 122d is the lower edge of the second crown joint plate 122, reference numeral 122e is the first side edge of the second crown joint plate 122, reference numeral 122f is the second 2 This is the second side edge of the top joint plate 122 . Here, the lower edge 122d of the second top joint plate 122 faces the inner space side of the tunnel T when the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected,
The upper edge 122c faces the opposite side, that is, the natural ground 7 side. In addition, the second side edge 122f of the second crown joint plate 122 faces the face 8 side of the tunnel T when the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected. 122e faces the opposite side, that is, the work vehicle 200 (erector device 100) side.

図7において、第2天端継手板122に接続される第2本体部112の端部形状を破線で示す。また、図6及び図7に、第2天端継手板122の上下方向及び横幅方向を図示する。 In FIG. 7, the shape of the end portion of the second body portion 112 connected to the second top joint plate 122 is indicated by broken lines. 6 and 7 show the up-down direction and width direction of the second top joint plate 122. As shown in FIG.

図3及び図4に示すように、第1天端継手板121は略正方形の平面形状を有している。また、図6及び図7に示すように、第2天端継手板122も、第1天端継手板121と同様、略正方形の平面形状を有している。そして、第1天端継手板121及び第2天端継手板122の上下寸法は互いに等しく、且つ、第1天端継手板121及び第2天端継手板122における横幅寸法も互いに等しい。つまり、第1天端継手板121及び第2天端継手板122は互いに合同な正方形の平面形状を有しており、それぞれ上縁121c,122c同士、下縁121d,122d同士、第1側縁121e,122e同士、第2側縁121f,122f同士の寸法が等しい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first top joint plate 121 has a substantially square planar shape. Moreover, as shown in FIGS. 6 and 7, the second top joint plate 122 also has a substantially square planar shape like the first top joint plate 121. As shown in FIGS. The vertical dimensions of the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 are equal to each other, and the width dimensions of the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 are also equal to each other. In other words, the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 have square planar shapes congruent with each other. The dimensions of the second side edges 121f and 122f are equal to each other.

第1天端継手板121の平面中央位置には、単一の雌型連結部40が凹設されている。第1天端継手板121の平面中央位置とは、第1天端継手板121の上下方向の中央位置であって且つ横幅方向の中央位置を意味する。また、第2天端継手板122の平面中央位置には、単一の雄型連結部50が凸設されている。第2天端継手板122の平面中央位置とは、第2天端継手板122の上下方向の中央位置であって且つ横幅方向の中央位置を意味する。本実施形態において、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを連結する連結構造30は、第1天端継手板121に中央配置された雌型連結部40と、第2天端継手板122に中央配置された雄型連結部50を含んで構成されている。 A single female coupling portion 40 is recessed at the center position of the first top joint plate 121 in the plane. The plane center position of the first top joint plate 121 means the center position of the first top joint plate 121 in the vertical direction and the center position in the width direction. In addition, a single male connecting portion 50 is protruded at the central position of the second top joint plate 122 in the plane. The plane center position of the second top joint plate 122 means the center position of the second top joint plate 122 in the vertical direction and the center position in the width direction. In this embodiment, the connection structure 30 that connects the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R includes a female joint 40 centrally arranged on the first crown joint plate 121 and a second crown joint plate 121. It comprises a male connector 50 centrally located on plate 122 .

まず、第2天端継手板122に凸設された雄型連結部50について説明する。第2天端継手板122の中央位置、すなわち雄型連結部50が設けられる位置には、貫通孔である開口孔1222が穿設されている。また、雄型連結部50は、棒状の雄型係止部材51を有している。雄型係止部材51は、第2天端継手板122の開口孔1222よりも若干小径の軸部材であり、その基端部に雄ネジ51aが刻設されている。また、雄型係止部材51の外周部には、所定の範囲に亘って雄ネジ51cが形成されている。また、雄型係止部材51の先端部51dには、先端に向かって縮径するテーパ面51eが形成されている。雄型係止部材51の雄ネジ51cは、雄型係止部材51の外周に複数並設された周方向の雄側係止溝である。また、雄型係止部材51の先端部51dには、先端に向かって縮径するテーパ面51eが形成されている。 First, the male coupling portion 50 projecting from the second top joint plate 122 will be described. An opening hole 1222, which is a through hole, is drilled at the center position of the second top joint plate 122, that is, at the position where the male connecting part 50 is provided. The male connecting portion 50 also has a rod-shaped male locking member 51 . The male locking member 51 is a shaft member having a slightly smaller diameter than the opening hole 1222 of the second top end joint plate 122, and has a male screw 51a engraved on its base end. A male screw 51c is formed on the outer circumference of the male locking member 51 over a predetermined range. A tapered surface 51e is formed on the distal end portion 51d of the male locking member 51 so that the diameter of the tapered surface 51e decreases toward the distal end. The male screw 51c of the male locking member 51 is a plurality of circumferential male side locking grooves arranged side by side on the outer circumference of the male locking member 51 . A tapered surface 51e is formed on the distal end portion 51d of the male locking member 51 so that the diameter of the tapered surface 51e decreases toward the distal end.

ここで、第2天端継手板122における開口孔1222の穿設位置には、ナット52が第2天端継手板122の内面122bに溶接wpなどによって固着されている。雄型係止部材51は、その基端側を、第2天端継手板122の外面122a側から開口孔1222に挿通し、ナット52に雄ネジ51aを螺着することで、図2に示すように外面122aから突出した状態で第2天端継手板122に装着することができる。これにより、雄型連結部50は、雄型係止部材51の中心軸が第2天端継手板122の中央位置と一致するように、第2天端継手板122に凸設される。なお、図8に示すように、右側鋼製支保工10Rの第2本体部112におけるウェブ112aのうち、第2天端継手板122との接続端には切欠き部1120が設けられており、雄型連結部50における雄型係止部材51を螺着するためのナット52とウェブ112aが干渉しないようになっている。切欠き部1120は、ナット52、及びナット52に螺着された雄型係止部材51の基端側がウェブ112aと干渉することを抑制するために設けられた、ウェブ112aを肉厚方向に貫通
する切欠き開口である。なお、図6~図8に示す符号CL2は、第2天端継手板122に凸設される雄型連結部50における雄型係止部材51の中心軸を示す。中心軸CL2は、第2天端継手板122の中心位置を通り、且つ第2天端継手板122の法線方向に平行に伸びている。
Here, a nut 52 is fixed to the inner surface 122b of the second top joint plate 122 by welding wp or the like at the position where the opening hole 1222 is drilled in the second top joint plate 122 . The base end side of the male locking member 51 is inserted through the opening hole 1222 from the outer surface 122a side of the second top end joint plate 122, and the male locking member 51 is screwed into the nut 52 with the male screw 51a, as shown in FIG. It can be attached to the second top joint plate 122 in a state of protruding from the outer surface 122a. As a result, the male connecting portion 50 is projected from the second top joint plate 122 so that the central axis of the male locking member 51 is aligned with the central position of the second top joint plate 122 . In addition, as shown in FIG. 8, a notch portion 1120 is provided at the connection end of the web 112a of the second body portion 112 of the right steel shoring 10R, which is connected to the second crown joint plate 122. The nut 52 for screwing the male locking member 51 in the male connecting portion 50 and the web 112a are designed not to interfere with each other. The notch 1120 is provided to prevent the nut 52 and the base end side of the male locking member 51 screwed to the nut 52 from interfering with the web 112a. It is a notch opening that 6 to 8 indicates the center axis of the male locking member 51 in the male connecting portion 50 projecting from the second top joint plate 122. As shown in FIGS. The central axis CL2 passes through the center position of the second top joint plate 122 and extends parallel to the normal direction of the second top joint plate 122 .

次に、第1天端継手板121に凹設された雌型連結部40について説明する。第1天端継手板121の中央位置、すなわち雌型連結部40が設けられる位置には、貫通孔である開口孔1212が穿設されている。また、第1天端継手板121における開口孔1212の穿設位置には、金属製の円筒状のケーシング41第1天端継手板121の内面121bに溶接wpなどによって固着されている。なお、ケーシング41は、ウェブ111aにおける第1天端継手板121との接続端に設けられた切欠き部1110(図5を参照)に配置されているため、ウェブ111aと干渉することが抑制されている。また、図2に示すように、第1天端継手板121に形成された開口孔1212の縁部には、第1天端継手板121の厚さ方向における内面121b側から外面121a側に向かって徐々に拡径するテーパ面1215が形成されている。 Next, the female coupling portion 40 recessed in the first top joint plate 121 will be described. An opening hole 1212, which is a through hole, is drilled at the central position of the first top end joint plate 121, that is, at the position where the female coupling portion 40 is provided. A metal cylindrical casing 41 is fixed to the inner surface 121b of the first top joint plate 121 by welding wp or the like at the position where the opening hole 1212 is drilled in the first top joint plate 121 . Incidentally, since the casing 41 is arranged in the notch 1110 (see FIG. 5) provided at the connection end of the web 111a with the first top joint plate 121, interference with the web 111a is suppressed. ing. In addition, as shown in FIG. 2, at the edge of the opening hole 1212 formed in the first top joint plate 121, there is a groove extending from the inner surface 121b side toward the outer surface 121a side in the thickness direction of the first top joint plate 121. A tapered surface 1215 whose diameter gradually increases is formed.

ケーシング41は、その軸心を開口孔1212の略中央部に位置させている。ケーシング41内には、収納室42が形成されている。収納室42の先部(前部)には、その内周面を後端側から先端側にかけて内径が徐々に縮径するテーパ面43aを有するテーパ穴43が形成されている。また、収納室42の中間部にはバネ収納部42aが形成されており、収納室42の後部内周に雌ネジ45が刻設されている。また、テーパ穴43の先端部には、挿入口48が開口形成されている。ケーシング41の前端部に位置する挿入口48は、第1天端継手板121に形成された開口孔1212と略同径で、開口孔1212と連通している。また、ケーシング41が第1天端継手板121に固定された状態で挿入口48が開口孔1212と重なった位置に配置されている。 The casing 41 has its axial center positioned substantially at the center of the opening 1212 . A storage chamber 42 is formed in the casing 41 . A tapered hole 43 having a tapered surface 43a whose inner diameter gradually decreases from the rear end side to the front end side is formed in the front part (front part) of the storage chamber 42 . A spring storage portion 42 a is formed in the intermediate portion of the storage chamber 42 , and a female screw 45 is engraved on the inner periphery of the rear portion of the storage chamber 42 . An insertion opening 48 is formed at the tip of the tapered hole 43 . The insertion port 48 located at the front end of the casing 41 has substantially the same diameter as the opening hole 1212 formed in the first top joint plate 121 and communicates with the opening hole 1212 . Further, the insertion port 48 is arranged at a position overlapping the opening hole 1212 while the casing 41 is fixed to the first top joint plate 121 .

また、テーパ穴43内には、分割された雌型係止部材46が軸方向に摺動可能に配置されている。本実施形態では、周方向に3つに分割してなる楔形の雌型係止部材46が、ケーシング41の軸(前後)方向に摺動可能に配設されている。ここで、雌型係止部材46の外面は、テーパ穴43におけるテーパ面43aに沿って摺動可能なテーパ面46aとして形成されている。雌型係止部材46のテーパ面46aは、先端側から後方にかけて外径が徐々に拡大している。更に、各雌型係止部材46の内面には、雌ネジ46bが形成されている。雌ネジ46bは、各雌型係止部材46の内面に、複数並設された周方向の雌側係止溝である。雌ネジ46bは、ケーシング41の軸心を中心とする円弧で且つ、軸心に沿った方向に刻設されている。以上より、複数個の雌型係止部材46によって雌ネジ穴が形成され、各雌型係止部材46のテーパ面46aがテーパ穴43のテーパ面43aに沿って後退することにより、その雌ネジ穴が拡径され、前方(先方)へ移動することにより当該雌ネジ穴が縮径するようになる。なお、各雌型係止部材46の内面に形成された雌ネジ46bは、雄型係止部材51の先端側外周部に形成された雄ネジ51cと噛合させることができる。 A split female locking member 46 is arranged in the tapered hole 43 so as to be slidable in the axial direction. In this embodiment, a wedge-shaped female locking member 46 divided into three parts in the circumferential direction is disposed so as to be slidable in the axial (back and forth) direction of the casing 41 . Here, the outer surface of the female locking member 46 is formed as a tapered surface 46 a that can slide along the tapered surface 43 a of the tapered hole 43 . The tapered surface 46a of the female locking member 46 has an outer diameter that gradually increases from the tip side toward the rear. Furthermore, a female screw 46b is formed on the inner surface of each female locking member 46. As shown in FIG. The female screw 46b is a female-side engaging groove arranged in parallel on the inner surface of each female-type engaging member 46 in the circumferential direction. The female thread 46b is formed in an arc about the axial center of the casing 41 and is engraved in a direction along the axial center. As described above, a plurality of female locking members 46 form a female screw hole, and the tapered surface 46a of each female locking member 46 recedes along the tapered surface 43a of the tapered hole 43, thereby The diameter of the hole is expanded, and by moving forward (forward), the diameter of the female threaded hole is reduced. A female thread 46b formed on the inner surface of each female locking member 46 can be meshed with a male thread 51c formed on the outer periphery of the male locking member 51 on the distal end side.

また、収納室42のバネ収納部42aには、雌型係止部材46を前方(先方)に押圧(弾性付勢)する押圧部材である押圧ばね44が、各雌型係止部材46の後端に設けられるばね受け47と蓋板49との間に圧縮した状態で収納されており、押圧ばね44の押圧力によって各雌型係止部材46を常時前方に押圧している。蓋板49は、収納室42の後部内周側に刻設された雌ネジ45に螺着されることで、押圧ばね44を圧縮した状態に保持することができる。なお、蓋板49の外面には、六角穴49aが設けられており、六角レンチによって蓋板49をケーシング41から着脱自在になっている。なお、図3~図5に示す符号CL1は、第1天端継手板121に凹設される雌型連結部40におけるケーシング41(収納室42)の中心軸を示す。中心軸CL1は、第1天端継手板121の中心位
置を通り、且つ第1天端継手板121の法線方向に平行に伸びている。
Further, in the spring storage portion 42a of the storage chamber 42, a pressing spring 44, which is a pressing member that presses (elasticly biases) the female locking member 46 forward (frontward), is installed behind each female locking member 46. It is housed in a compressed state between a spring receiver 47 provided at the end and a cover plate 49, and the pressing force of the pressing spring 44 always presses each female locking member 46 forward. The cover plate 49 is screwed onto a female screw 45 formed on the inner peripheral side of the rear portion of the storage chamber 42, so that the pressure spring 44 can be held in a compressed state. A hexagonal hole 49a is provided on the outer surface of the lid plate 49, and the lid plate 49 can be detached from the casing 41 with a hexagonal wrench. 3 to 5 indicates the central axis of the casing 41 (receiving chamber 42) in the female coupling portion 40 recessed in the first top joint plate 121. As shown in FIG. The central axis CL1 passes through the center position of the first top joint plate 121 and extends parallel to the normal direction of the first top joint plate 121 .

上記連結構造30を用いて左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを連結する際は、図2に示すように、左側鋼製支保工10Lにおける第1天端継手板121と右側鋼製支保工10Rにおける第2天端継手板122を接近かつ対峙(対向)させた状態から、第1天端継手板121の開口孔1212に雄型連結部50の雄型係止部材51が挿入されるように、第1天端継手板121及び第2天端継手板122の離間距離を徐々に狭めてゆく。 When connecting the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R using the connection structure 30, as shown in FIG. The male locking member 51 of the male connecting portion 50 is inserted into the opening hole 1212 of the first crown joint plate 121 from the state in which the second crown joint plate 122 of the shoring 10R is approached and opposed (opposed). The distance between the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 is gradually narrowed.

ここで、雄型係止部材51の外径は、第1天端継手板121の開口孔1212及び雌型連結部40(ケーシング41)の挿入口48よりも若干小径で、且つ、各雌型係止部材46がテーパ穴43(テーパ面43a)の最前進位置に配置された状態で、各雌型係止部材46によって形成される雌ネジ穴の直径よりも若干大径に設定されている。第2天端継手板122に凸設された雄型係止部材51が第1天端継手板121の開口孔1212を通じて、雌型連結部40の挿入口48から侵入すると、押圧ばね44の押圧力によって前端部にテーパ穴43(テーパ面43a)の最前進位置に位置決めされている各雌型係止部材46の前端面46cに雄型係止部材51の先端部51dが当接する。そして、雄型係止部材51が押圧ばね44の押圧力に抗して、各雌型係止部材46をテーパ面43aに沿って、雌型連結部40(ケーシング41)の軸方向後方に向かって後退させることで、各雌型係止部材46におけるテーパ面46aの雌ネジ46bによって形成されている雌ネジ穴を拡径しつつ雄型係止部材51が収納室42内に挿入される。 Here, the outer diameter of the male locking member 51 is slightly smaller than the opening hole 1212 of the first top joint plate 121 and the insertion port 48 of the female connecting portion 40 (casing 41), and The diameter is set slightly larger than the diameter of the female screw hole formed by each female locking member 46 when the locking member 46 is arranged at the most advanced position of the tapered hole 43 (tapered surface 43a). . When the male locking member 51 protruding from the second top joint plate 122 enters through the opening 1212 of the first top joint plate 121 and the insertion opening 48 of the female connecting portion 40, the pressure spring 44 presses. The front end 51d of the male locking member 51 comes into contact with the front end face 46c of each female locking member 46 positioned at the most advanced position of the tapered hole 43 (tapered surface 43a) at the front end by pressure. Then, the male locking member 51 resists the pressing force of the pressing spring 44, and pushes each female locking member 46 along the tapered surface 43a toward the rear in the axial direction of the female coupling portion 40 (casing 41). The male locking member 51 is inserted into the storage chamber 42 while enlarging the diameter of the female screw hole formed by the female thread 46b of the tapered surface 46a of each female locking member 46 by retracting it.

そして、第1天端継手板121の外面121aと第2天端継手板122の外面122aとが当接することで面接触し、雌型連結部40における収納室42内への雄型係止部材51の挿入が完了することで、それ以上の収納室42内への雄型係止部材51の挿入が停止されると、各雌型係止部材46は押圧ばね44の押圧力によって前方(先方)に押し戻されると共に、各雌型係止部材46のテーパ面46aによって形成される雌ネジ穴が縮径する。その結果、図9に示すように、雌型連結部40における各雌型係止部材46の雌ネジ46b(雌側係止溝)及び雄型連結部50における雄型係止部材51の雄ネジ51c(雄側係止溝)が相互に噛合する。これによって、図1に示すように、第1天端継手板121の外面121a及び第2天端継手板122の外面122aが互いに面接触した状態で、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが一体に連結される。すなわち、連結構造30により、第1天端継手板121及び第2天端継手板122がワンタッチで締結される。 Then, the outer surface 121a of the first top joint plate 121 and the outer surface 122a of the second top joint plate 122 come into surface contact, and the male locking member into the storage chamber 42 in the female joint 40 When the insertion of the male locking member 51 into the storage chamber 42 is stopped by the completion of the insertion of the male locking member 51 , each female locking member 46 is pushed forward by the pressing force of the pressing spring 44 . ), the diameter of the female screw hole formed by the tapered surface 46a of each female locking member 46 is reduced. As a result, as shown in FIG. 51c (male locking groove) mesh with each other. As a result, as shown in FIG. 1, the outer surface 121a of the first crown joint plate 121 and the outer surface 122a of the second crown joint plate 122 are in surface contact with each other. 10R are integrally connected. That is, the connecting structure 30 fastens the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 with one touch.

ここで、図9に示したように、雌型連結部40の雌ネジ46bと雄型連結部50(雄型係止部材51)の雄ネジ51cが噛合した状態で、第1天端継手板121及び第2天端継手板122を離反する方向に外力が作用した場合、雌型連結部40における収納室42から雄型係止部材51を引き抜く方向に引き抜き力が作用する。この引き抜き力は、互いに噛み合う雄ネジ51cと雌ネジ46bを介して各雌型係止部材46に伝達される。ところで、各雌型係止部材46のテーパ面46aは後方側から前方にかけて外径が徐々に縮小している。そのため、上記引き抜き力が各雌型係止部材46に作用しても、各雌型係止部材46がテーパ穴43の前方に向かって変位することが制限される。すなわち、本実施形態に係る連結構造30によれば、雌型連結部40の収納室42から雄型係止部材51を引き抜く方向に外力が作用しても、当該外力に対抗して連結状態を維持することができる。なお、雌型連結部40に雄型連結部50における雄型係止部材51が係止された状態、すなわち雌型連結部40における各雌型係止部材46の雌ネジ46b及び雄型係止部材51の雄ネジ51cが相互に噛合した状態においては、雌型連結部40のケーシング41からの雄型係止部材51の引き抜きは上記のように規制されるが、ケーシング41に対する雄型係止部材51の中心軸CL2を回転中心とする雄型係止部材51の回転は許容される。 Here, as shown in FIG. 9, in a state where the female thread 46b of the female coupling portion 40 and the male thread 51c of the male coupling portion 50 (male locking member 51) are engaged, the first top end joint plate When an external force acts in the direction of separating 121 and the second top end joint plate 122 , a pullout force acts in a direction of pulling out the male locking member 51 from the storage chamber 42 in the female coupling portion 40 . This pull-out force is transmitted to each female locking member 46 via the male thread 51c and the female thread 46b that mesh with each other. By the way, the outer diameter of the tapered surface 46a of each female locking member 46 is gradually reduced from the rear side to the front side. Therefore, even if the pullout force acts on each female locking member 46 , displacement of each female locking member 46 toward the front of the tapered hole 43 is restricted. That is, according to the connection structure 30 of the present embodiment, even if an external force acts in a direction to pull out the male locking member 51 from the storage chamber 42 of the female connection portion 40, the connection state is maintained against the external force. can be maintained. In addition, the state in which the male locking member 51 of the male connecting portion 50 is locked to the female connecting portion 40, that is, the female screw 46b of each female locking member 46 of the female connecting portion 40 and the male locking member 46 In the state where the male threads 51c of the member 51 are engaged with each other, the withdrawal of the male locking member 51 from the casing 41 of the female connecting portion 40 is restricted as described above. Rotation of the male locking member 51 about the central axis CL2 of the member 51 is allowed.

本実施形態における鋼製支保工の連結構造30によれば、雌型連結部40の挿入口48から雄型連結部50(雄型係止部材51)を軸方向に挿入する動作だけで、雌型連結部40に対して雄型連結部50がワンタッチで連結され、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを一体に締結することができる。つまり、本実施形態における鋼製支保工の連結構造30によれば、従来のように、トンネル坑壁付近に組まれた作業足場やエレクタ装置のマンケージ等に人員を配置してトンネル天端付近まで人員を移動させ、一対の鋼製支保工の天端に位置する継手板同士をボルト締結するといった連結作業を行う必要がない。従って、本実施形態における鋼製支保工の連結構造30によれば、従来に比べて、より短時間で簡単に、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの連結作業を行うことができる。また、本実施形態における鋼製支保工の連結構造30によれば、エレクタ装置100における一対のブーム17L,17Rの先端に取り付けられたハンド18L,18Rの操作によって、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを連結することができるため、トンネルの切羽における人手作業を回避することができ、安全性及び作業性を向上することができる。 According to the connecting structure 30 of the steel shoring in this embodiment, the male connecting portion 50 (male locking member 51) is inserted into the insertion opening 48 of the female connecting portion 40 in the axial direction. The male connecting portion 50 is connected to the mold connecting portion 40 with one touch, and the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be integrally fastened. In other words, according to the steel shoring connection structure 30 of the present embodiment, workers are placed on the work scaffolding assembled near the tunnel wall or on the man cage of the erector device, etc., to reach the vicinity of the top of the tunnel, as in the conventional art. There is no need to move personnel and perform connection work such as bolting the joint plates located at the tops of a pair of steel shorings. Therefore, according to the steel shoring connection structure 30 of the present embodiment, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be connected more easily and in a shorter time than in the conventional art. can. Further, according to the steel shoring connection structure 30 of the present embodiment, by operating the hands 18L and 18R attached to the ends of the pair of booms 17L and 17R in the erector device 100, the left steel shoring 10L and the right side steel shoring are operated. Since the steel shoring 10R can be connected, manual work at the face of the tunnel can be avoided, and safety and workability can be improved.

本実施形態における鋼製支保工の連結構造30は、第1天端継手板121に単一配置された雌型連結部40と、第2天端継手板122に単一配置された雄型連結部50を連結する一本掛け連結構造を採用したので、ケーシング41(収納室42)の中心軸CL1と雄型係止部材51の中心軸CL2の位置合わせを行うだけで、第1天端継手板121及び第2天端継手板122が平面的に捻じれた状態(第1天端継手板121及び第2天端継手板122の各外縁同士が重ならず、ずれた状態)になっていても、ケーシング41(収納室42)に雄型係止部材51を挿入することで、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rをより一層容易に連結することができる。但し、鋼製支保工の連結構造30において、第1天端継手板121に雌型連結部40を複数配置し、第2天端継手板122に雌型連結部40と対応する数の雄型連結部50を配置する構造を採用してもよい。 The connection structure 30 of the steel shoring in this embodiment includes a female connection part 40 singly arranged on the first top joint plate 121 and a male connection part singly arranged on the second top joint plate 122. Since the one-piece connection structure that connects the portion 50 is adopted, the first top joint can be easily connected by simply aligning the central axis CL1 of the casing 41 (storage chamber 42) and the central axis CL2 of the male locking member 51. The plate 121 and the second top joint plate 122 are twisted in a plane (the outer edges of the first top joint plate 121 and the second top joint plate 122 do not overlap and are displaced). However, by inserting the male locking member 51 into the casing 41 (storage chamber 42), the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be connected more easily. However, in the steel shoring connection structure 30, a plurality of female joints 40 are arranged on the first top joint plate 121, and the number of male joints corresponding to the female joints 40 is arranged on the second crown joint plate 122. A structure in which the connecting portion 50 is arranged may be adopted.

また、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの連結後においても、ケーシング41に対する雄型係止部材51の中心軸CL2周りの回転動作は許容されるため、上記連結後に、第1天端継手板121及び第2天端継手板122が全面的に面接触するように位置調整を行うことができる。これにより、第1天端継手板121の雌型連結部40と第2天端継手板122の雄型係止部材51が連結された状態において、第1天端継手板121の上縁121c、下縁121d、第1側縁121e、第2側縁121fがそれぞれ第2天端継手板122の上縁122c、下縁122d、第1側縁122e、第2側縁122fに重なるように位置合わせを容易に行うことができる。 Further, even after the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected, the male locking member 51 is allowed to rotate about the central axis CL2 with respect to the casing 41. Position adjustment can be performed so that the top joint plate 121 and the second top joint plate 122 are in surface contact over the entire surface. As a result, in a state where the female connecting portion 40 of the first top joint plate 121 and the male locking member 51 of the second top joint plate 122 are connected, the upper edge 121c of the first top joint plate 121, Align so that the lower edge 121d, the first side edge 121e, and the second side edge 121f overlap the upper edge 122c, the lower edge 122d, the first side edge 122e, and the second side edge 122f of the second top joint plate 122, respectively. can be easily done.

また、本実施形態においては、第1天端継手板121における中央位置に単一の雌型連結部40を凹設し、第2天端継手板122における中央位置に単一の雄型連結部50を凸設するようにした。これによれば、第1天端継手板121及び第2天端継手板122の中心位置同士を連結することができるため、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを一体に連結することで得られたトンネル支保工10は、様々な荷重方向に対して安定的に荷重を支えることができるようになる。但し、本実施形態における鋼製支保工の連結構造30において、雌型連結部40は第1天端継手板121の中央位置から偏心した位置に偏心配置されていても良い。同様に、雄型連結部50が第2天端継手板122の中央位置から偏心した位置に偏心配置されていてもよい。 In addition, in this embodiment, a single female connecting portion 40 is recessed at the central position of the first top joint plate 121, and a single male connecting portion is provided at the central position of the second crown joint plate 122. 50 was made to protrude. According to this, since the center positions of the first crown joint plate 121 and the second crown joint plate 122 can be connected, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are integrally connected. The tunnel support 10 thus obtained can stably support loads in various load directions. However, in the steel shoring connection structure 30 of the present embodiment, the female connection portion 40 may be eccentrically arranged from the central position of the first top joint plate 121 . Similarly, the male coupling portion 50 may be eccentrically arranged at a position eccentric from the central position of the second top joint plate 122 .

図10は、実施形態1に係るトンネル支保構造1を説明する図である。図10における符号3は、一次吹付けコンクリートである。また、符号6は、二次吹付けコンクリートである。なお、図10には、トンネル支保工10の右側鋼製支保工10Rが図示されている。本実施形態のトンネル構築方法において、切羽8の掘削によってトンネルTの側面に地
山7が露出した後、この地山7に対して一次コンクリート3の吹付け施工が行われる。その後、一次吹付けコンクリート3の内空側にアーチ状のトンネル支保工10が建て込まれる。トンネル支保工10は、トンネルTの軸方向における所定間隔(例えば、1.0m~1.5m程度)毎に設置される。
FIG. 10 is a diagram illustrating the tunnel support structure 1 according to Embodiment 1. FIG. Reference numeral 3 in FIG. 10 is the primary shotcrete. Moreover, the code|symbol 6 is a secondary shotcrete. 10 shows the right side steel support 10R of the tunnel support 10. As shown in FIG. In the tunnel construction method of this embodiment, after the natural ground 7 is exposed on the side surface of the tunnel T by excavating the face 8, the primary concrete 3 is sprayed onto the natural ground 7. As shown in FIG. After that, an arch-shaped tunnel support 10 is erected on the inner hollow side of the primary shotcrete 3 . The tunnel supports 10 are installed at predetermined intervals (for example, about 1.0 m to 1.5 m) in the axial direction of the tunnel T. As shown in FIG.

図11は、実施形態1に係る作業車200の上面図である。図12は、実施形態1に係る作業車200の側面図である。作業車200には、トンネル支保工10の建て込みを行うエレクタ装置100及び吹付け装置600が搭載されている。エレクタ装置100は、作業車200に搭載された機体100A、当該機体100Aに取付けられた一対のブーム17L,17Rを備えている。一対のブーム17L,17Rは、機体100Aに対して相対動作可能に取り付けられている。すなわち、各ブーム17L,17Rは各種の駆動機構が付設されており、当該駆動機構の作動によって伸縮動作、傾動(チルト)動作、揺動(スイング)動作が自在である。また、各ブーム17L,17Rの先端には、同一構成の一対の把持部18L,18Rが取り付けられている。一対の把持部18L,18Rは、一対のブーム17L,17Rに付設される駆動機構の作動によって傾動(チルト)動作、旋回(スイング)動作及び回動動作が自在であり、且つ、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rをそれぞれ着脱自在に挟圧把持(保持)することができる。詳しくは後述するが、一対のブーム17L,17Rのうち、駆動機構の作動によって上記のような所定の伸縮動作、傾動(チルト)動作、旋回(スイング)動作、回動動作等といった相対駆動が可能な部位を「関節部」と呼ぶ。 FIG. 11 is a top view of the work vehicle 200 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 12 is a side view of the work vehicle 200 according to Embodiment 1. FIG. The work vehicle 200 is equipped with an erector device 100 and a spraying device 600 for erecting the tunnel shoring 10 . The erector device 100 includes a body 100A mounted on a work vehicle 200 and a pair of booms 17L and 17R attached to the body 100A. A pair of booms 17L and 17R are attached so as to be able to move relative to the airframe 100A. That is, each of the booms 17L and 17R is provided with various drive mechanisms, and can be expanded and contracted, tilted, and swung by the operation of the drive mechanisms. A pair of grasping portions 18L and 18R having the same configuration is attached to the tip of each boom 17L and 17R. The pair of grips 18L, 18R can be tilted, swung, and rotated by the operation of a drive mechanism attached to the booms 17L, 17R. The work 10L and the right steel shoring 10R can be detachably clamped and held (held). Although the details will be described later, by operating the drive mechanism of the pair of booms 17L and 17R, relative driving such as the above-described predetermined expansion/contraction operation, tilting operation, swinging operation, rotating operation, etc. is possible. These parts are called “joints”.

以下では、符号17Lで示すブームを「左側ブーム」と呼び、符号17Rで示すブームを「右側ブーム」と呼ぶ。また、符号18Lで示す把持部を「左側把持部」と呼び、符号18Rで示す把持部を「右側把持部」と呼ぶ。左側ブーム17L及び右側ブーム17Rを区別しない場合には、単に「ブーム17」と総称する場合がある。また、左側把持部18L及び右側把持部18Rを区別しない場合には、単に「把持部18」と総称する場合がある。エレクタ装置100は、左側把持部18Lに左側鋼製支保工10Lを着脱自在に把持し、右側把持部18Rに右側鋼製支保工10Rを着脱自在に把持することができる。本実施形態において、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rは、アーチ状のトンネル支保工10が2分割された一対の支保材であり、切羽8の近傍に誘導された後、これらを切羽8で組み立ててアーチ状のトンネル支保工10を形成する。 Hereinafter, the boom indicated by reference numeral 17L will be referred to as the "left boom", and the boom indicated by reference numeral 17R will be referred to as the "right boom". Further, the grip portion indicated by reference numeral 18L is called the "left grip portion", and the grip portion indicated by reference numeral 18R is called the "right grip portion". When the left boom 17L and the right boom 17R are not distinguished, they may simply be collectively referred to as the "boom 17". Further, when the left gripping portion 18L and the right gripping portion 18R are not distinguished from each other, they may simply be collectively referred to as the “gripping portion 18”. The erector device 100 can detachably grip the left steel shoring 10L in the left gripping portion 18L and detachably grip the right steel shoring 10R in the right gripping portion 18R. In this embodiment, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are a pair of shoring members obtained by dividing the arch-shaped tunnel shoring 10 into two, and after being guided to the vicinity of the face 8, they are assembled at the face 8 to form an arch-shaped tunnel support 10.

吹付け装置600は、左側ブーム17L及び右側ブーム17Rの間に配設されており、アーム601と、アーム601に支持される吹付けロボット602と、吹付けロボット602の先端側に設けられる吹付けノズル603等を備えている。アーム601は、伸縮動作、傾動動作等が可能である。また、吹付けロボット602は、吹付けノズル603の傾動動作、回動動作等が可能である。その他、吹付け装置600は、コンクリートポンプ、急結剤供給装置、コンプレッサ、高圧水ポンプ等を備えている。吹付けロボット602は、コンクリートポンプから供給された吹付けコンクリートを吹付けノズル603から吐出させることができる。 The spraying device 600 is arranged between the left boom 17L and the right boom 17R. A nozzle 603 and the like are provided. The arm 601 is capable of telescopic motion, tilting motion, and the like. In addition, the spray robot 602 can tilt and rotate the spray nozzle 603 . In addition, the spraying device 600 includes a concrete pump, a quick setting agent supply device, a compressor, a high pressure water pump, and the like. The spraying robot 602 can discharge the sprayed concrete supplied from the concrete pump from the spraying nozzle 603 .

図13は、実施形態1に係るトンネル支保工10の建て込みシステムSの概略構成図である。図中、符号15は、エレクタ装置100の制御装置、符号300はレーザ光による測距・測角儀(測量機)である自動追尾型トータルステーション、符号400はトータルステーション300を制御するトータルステーションコントローラ、符号500はトータルステーションコントローラ400と無線による送受信を可能とするトータルステーション側アンテナである。 FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the erection system S for the tunnel support 10 according to the first embodiment. In the figure, reference numeral 15 denotes a control device for the erector device 100; reference numeral 300 denotes an automatic tracking type total station which is a laser beam ranging/gonometer (surveying instrument); reference numeral 400 denotes a total station controller for controlling the total station 300; is a total station side antenna that enables wireless transmission and reception with the total station controller 400 .

制御装置15は、例えばエレクタ装置100の操縦席に設置されたコンピュータであり、入力装置、処理装置、出力装置などを備えている。図13に示す構成例では、制御装置
15は、ディスプレイ装置であるモニタ101、エレクタコントローラ102、エレクタ側アンテナ103、操作盤104、キーボード105、ポンティングデバイス106等を有する。エレクタコントローラ102には、各種プログラムを実行するためのプロセッサや、プロセッサの動作に必要な各種プログラムや各種情報を記憶する記憶装置(記憶部)等を含んで構成することができる。
The control device 15 is, for example, a computer installed in the cockpit of the erector device 100, and includes an input device, a processing device, an output device, and the like. In the configuration example shown in FIG. 13, the control device 15 has a monitor 101 which is a display device, an erector controller 102, an erector-side antenna 103, an operation panel 104, a keyboard 105, a pointing device 106, and the like. The erector controller 102 can include a processor for executing various programs, a storage device (storage unit) for storing various programs and various information required for the operation of the processor, and the like.

トータルステーション300は、レーザ光を照射してプリズム等を含むターゲットを自動追尾し、その測距・測角を行うことで、ターゲットの三次元位置座標を測定(測量)する測量装置であり、トンネルT内において座標が既知の地点(座標既知地点)に設置される。図14は、実施形態1に係るターゲット9の一例を示す図である。ターゲット9は、ホルダ91に設けられた磁石92と、ホルダ91の先端側に取付けられたプリズム93を有する。ホルダ91は、例えば概略円柱体形状を有し、その底面91A側に磁石92が埋設されていてもよい。本実施形態において、ターゲット9は、エレクタ装置100における機体100Aに取付けられた機体側測量用ターゲット9A~9Cと、一対の把持部18L,18Rに保持される左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに取付けられた支保工側測量用ターゲット9a~9dを含んでいる(図13を参照)。支保工側測量用ターゲット9a~9dは、磁石92の磁力によって左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに対して着脱自在に取り付けられる。左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに対する支保工側測量用ターゲット9a~9dの取付位置は予め定められており、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rにおける既知の位置に支保工側測量用ターゲット9a~9dが取り付けられる。一方、機体側測量用ターゲット9A~9Cはそれぞれ、機体100Aに対して着脱自在とする必要がなく、機体100Aに設置された適宜のフレーム部材に図14に示したプリズム93が固定されていてもよい。各機体側測量用ターゲット9A~9Cのプリズム93は、機体100Aにおける予め定められた既知の位置に固定されている。 The total station 300 is a surveying device that measures (surveys) the three-dimensional position coordinates of the target by irradiating a laser beam to automatically track a target including a prism or the like, and measuring the distance and angle of the target. is installed at a point with known coordinates (point with known coordinates). FIG. 14 is a diagram showing an example of the target 9 according to the first embodiment. The target 9 has a magnet 92 provided on the holder 91 and a prism 93 attached to the tip side of the holder 91 . The holder 91 may have, for example, a substantially cylindrical shape, and the magnet 92 may be embedded on the bottom surface 91A side thereof. In this embodiment, the targets 9 are the fuselage side survey targets 9A to 9C attached to the fuselage 100A of the erector device 100, and the left steel shoring 10L and the right steel It includes shoring-side survey targets 9a-9d attached to shoring 10R (see FIG. 13). The shoring-side surveying targets 9a to 9d are detachably attached to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R by the magnetic force of the magnet 92. FIG. The mounting positions of the shoring-side survey targets 9a to 9d with respect to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are predetermined, and the known positions on the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R. The shoring side surveying targets 9a to 9d are attached. On the other hand, the airframe-side survey targets 9A to 9C do not need to be detachable from the airframe 100A. Even if the prism 93 shown in FIG. good. The prisms 93 of the airframe-side survey targets 9A to 9C are fixed at predetermined known positions on the airframe 100A.

詳しくは後述するが、切羽8近傍に配置したエレクタ装置100を用いてトンネル支保工10(左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10R)を建て込む際には、例えばエレクタ装置100の後方に設置したトータルステーション300によって機体側測量用ターゲット9A~9C及び支保工側測量用ターゲット9a~9dの三次元位置座標を取得し、取得したターゲットの三次元位置座標に基づいて左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの連結、及び、これらの据え付けが行われる。なお、トータルステーション300の設置位置は特に限定されないが、機体側測量用ターゲット9A~9C及び支保工側測量用ターゲット9a~9dの自動追尾、及び視準に障害が無いところを選んで設置するとよい。例えば、トータルステーション300をトンネル床面に設置してもよいし、天井部に架台を架設してトータルステーション300を架台上に設置してもよい。 Although details will be described later, when erecting the tunnel shoring 10 (left steel shoring 10L and right steel shoring 10R) using the erector device 100 arranged near the face 8, for example, the erector device 100 The three-dimensional position coordinates of the fuselage side survey targets 9A to 9C and the shoring side survey targets 9a to 9d are acquired by the total station 300 installed in the left steel shoring 10L based on the three-dimensional position coordinates of the acquired targets. and the right side steel shoring 10R are connected and installed. The installation position of the total station 300 is not particularly limited. For example, the total station 300 may be installed on the floor of the tunnel, or a frame may be installed on the ceiling and the total station 300 may be installed on the frame.

トータルステーションコントローラ400は、例えば携帯可能なコンピュータを含んで構成されている。トータルステーションコントローラ400は、コンピュータに組み込まれたソフトウェアによってトータルステーション300の各種の機構を自動制御すると共に、トータルステーション300の測量データを処理する。更に、トータルステーションコントローラ400は、エレクタコントローラ102側との無線通信によりデータの送受信が可能であり、且つ、エレクタコントローラ102側からの指令によりトータルステーション300の各種の機構を無線遠隔操作することが可能である。 The total station controller 400 includes, for example, a portable computer. The total station controller 400 automatically controls various mechanisms of the total station 300 and processes survey data of the total station 300 using software installed in the computer. Furthermore, the total station controller 400 is capable of transmitting and receiving data through wireless communication with the erector controller 102 side, and is also capable of wireless remote control of various mechanisms of the total station 300 according to commands from the erector controller 102 side. .

図13に示す例では、エレクタ装置100の機体100Aにおける後部に機体側測量用ターゲット9A~9Cがそれぞれ設置されている。一例として、機体側測量用ターゲット9A~9Cは、機体100A後部における左側部、右側部、中央部のそれぞれ規定された位置に固定されている。また、支保工側測量用ターゲット9a~9dは、図13に示すように支保工建て込み時に左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに取付けられる
。図13に示す例では、左側鋼製支保工10Lの上端部の規定位置に支保工側測量用ターゲット9aが取り付けられ、下端部の規定位置に支保工側測量用ターゲット9bが取り付けられている。また、右側鋼製支保工10Rの上端部の規定位置に支保工側測量用ターゲット9cが取り付けられ、下端部の規定位置に支保工側測量用ターゲット9dが取り付けられている。本実施形態においては、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの内空側フランジ111c,112cにターゲット9が取り付けられるようになっている。本実施形態では、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの内空側フランジ111c,112cに、支保工側測量用ターゲット9a~9dを取り付ける際の目印が予めペンキ等で標示されている。また、各支保工側測量用ターゲット9a~9dは、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの内空側フランジ111c,112cに取り付けた状態において、その取付け面からプリズム93中心までの高さが一定である。但し、支保工側測量用ターゲット9a~9dの取付箇所やターゲットの数については特に限定されない。
In the example shown in FIG. 13, fuselage-side surveying targets 9A to 9C are installed at the rear of the fuselage 100A of the erector device 100, respectively. As an example, the fuselage-side survey targets 9A to 9C are fixed at predetermined positions on the left side, the right side, and the center of the rear portion of the fuselage 100A. In addition, the shoring-side surveying targets 9a to 9d are attached to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R when erecting the shoring, as shown in FIG. In the example shown in FIG. 13, a shoring-side surveying target 9a is attached to a specified position on the upper end of the left steel shoring 10L, and a shoring-side surveying target 9b is attached to a specified position on the lower end. A shoring-side surveying target 9c is attached to a specified position on the upper end of the right steel shoring 10R, and a shoring-side surveying target 9d is attached to a specified position on the lower end. In this embodiment, the target 9 is attached to the hollow side flanges 111c and 112c of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R. In this embodiment, marks for mounting the surveying targets 9a to 9d on the shoring side are marked in advance with paint or the like on the hollow side flanges 111c and 112c of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R. there is In addition, each of the shoring-side surveying targets 9a to 9d is attached to the inner hollow side flanges 111c and 112c of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R, and the distance from the mounting surface to the center of the prism 93 is Height is constant. However, there are no particular restrictions on the locations where the shoring-side surveying targets 9a to 9d are attached and the number of targets.

次に、エレクタ装置100におけるブーム17の詳細構造について説明する。図15は、実施形態1に係るエレクタ装置100におけるブーム17の側面図である。図16は、実施形態1に係るエレクタ装置100におけるブーム17の上面図である。図17は、実施形態1に係るエレクタ装置100におけるブーム17の先端側に取付けられた把持部18の正面図である。図15~図17を参照してブーム17の各関節部について説明する。 Next, the detailed structure of the boom 17 in the erector device 100 will be described. 15 is a side view of the boom 17 in the erector device 100 according to Embodiment 1. FIG. 16 is a top view of the boom 17 in the erector device 100 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 17 is a front view of the grasping portion 18 attached to the tip side of the boom 17 in the erector device 100 according to the first embodiment. Each joint of the boom 17 will be described with reference to FIGS. 15 to 17. FIG.

符号1700は、エレクタ装置100の機体100Aに設置された支持フレーム100Bにボルト等によって固定されたベースフレームである。ブーム17のベースフレーム1700はブーム17の基端に位置しており、ベースフレーム1700を介してブーム17が支持フレーム100Bに連結されている。ブーム17は、基端側からベースフレーム1700、旋回フレーム1701、第1ブーム本体1702、第2段ブーム本体1703、把持部18を主として有している。また、第1ブーム本体1702及び第2段ブーム本体1703を合わせて「ブーム本体BM」と呼ぶ。 Reference numeral 1700 denotes a base frame fixed to a support frame 100B installed on the body 100A of the erector device 100 with bolts or the like. A base frame 1700 of the boom 17 is located at the base end of the boom 17, and the boom 17 is connected to the support frame 100B via the base frame 1700. As shown in FIG. The boom 17 mainly has a base frame 1700, a swing frame 1701, a first boom main body 1702, a second stage boom main body 1703, and a grip portion 18 from the base end side. Also, the first boom body 1702 and the second stage boom body 1703 are collectively referred to as a "boom body BM".

また、ブーム本体BM(第1ブーム本体1702及び第2ブーム本体1703)は、例えばテレスコピック式のブームであり、第1ブーム本体1702に対して第2ブーム本体1703が軸方向に伸縮自在となっている。但し、ブーム本体BMは多段式である必要はなく、また、多段式である場合にもその段数は特に限定されない。ここでは、一例として、第1ブーム本体1702及び第2ブーム本体1703を備える2段式のブームとしてブーム本体BMを説明する。 The boom body BM (the first boom body 1702 and the second boom body 1703) is, for example, a telescopic boom, and the second boom body 1703 is axially telescopic with respect to the first boom body 1702. there is However, the boom body BM does not have to be multistage, and even if it is multistage, the number of stages is not particularly limited. Here, as an example, the boom body BM will be described as a two-stage boom including a first boom body 1702 and a second boom body 1703 .

旋回フレーム1701は、その基端側がベースフレーム1700に対して、第1旋回軸部1705を介して連結されている。符号AX1は、第1旋回軸部1705の第1旋回軸(中心軸)である。第1旋回軸AX1は、機体100Aの高さ方向と平行に延在しており、機体100Aが水平な姿勢の状態では、第1旋回軸AX1が鉛直方向に延在した状態となる。旋回フレーム1701は、第1旋回軸AX1を旋回軸として、第1旋回軸AX1周りにベースフレーム1700に対して旋回(回動)動作が自在となっている。上記した旋回動作を可能とする第1旋回軸部1705は「関節部」に該当する。なお、図16に示すように、旋回フレーム1701及びベースフレーム1700の間には、駆動機構としての第1伸縮ジャッキ1706が介在するように配置されている。第1伸縮ジャッキ1706の一端側はベースフレーム1700に連結され、その他端側は旋回フレーム1701の先端寄りの部分に連結されている。第1伸縮ジャッキ1706が伸縮することによって、ベースフレーム1700に対して旋回フレーム1701及び当該旋回フレーム1701に連結されるブーム本体BMを第1旋回軸AX1周りに旋回動作させることができる。ここでいう旋回動作は、エレクタ装置100の機体100Aを基準としてブーム本体BMの方位角を変更する動作である。第1旋回軸AX1を旋回軸とするブーム本体BMの旋回動作(
以下、「ブーム旋回動作」という)の範囲RSbは特に限定されないが、その一例を図16に示している。
The swivel frame 1701 is connected to the base frame 1700 via a first swivel shaft 1705 at its proximal end. Symbol AX1 is the first turning shaft (central axis) of the first turning shaft portion 1705 . The first turning axis AX1 extends parallel to the height direction of the airframe 100A, and when the airframe 100A is in a horizontal posture, the first turning axis AX1 extends in the vertical direction. The turning frame 1701 can freely turn (rotate) with respect to the base frame 1700 about the first turning axis AX1 as a turning axis. The first turning shaft portion 1705 that enables the turning motion described above corresponds to the "joint portion". In addition, as shown in FIG. 16, between the revolving frame 1701 and the base frame 1700, a first telescoping jack 1706 as a drive mechanism is interposed. One end side of the first telescopic jack 1706 is connected to the base frame 1700 , and the other end side is connected to a portion near the tip of the turning frame 1701 . By extending and contracting the first telescoping jack 1706, the revolving frame 1701 and the boom body BM connected to the revolving frame 1701 can be turned around the first turning axis AX1 with respect to the base frame 1700. FIG. The turning operation referred to here is an operation of changing the azimuth angle of the boom body BM with the body 100A of the erector device 100 as a reference. Turning operation of the boom body BM with the first turning axis AX1 as the turning axis (
Although the range RSb of (hereinafter referred to as "boom turning operation") is not particularly limited, an example thereof is shown in FIG.

更に、旋回フレーム1701の先端側には、第1チルト軸部1707を介して第1ブーム本体1702の基端側が連結されている。符号AX2は、第1チルト軸部1707の第1チルト軸(中心軸)である。第1チルト軸AX2は、第1旋回軸AX1と直交方向に延びている。第1ブーム本体1702は、第1チルト軸AX2を旋回軸として、第1チルト軸AX2周りに旋回フレーム1701に対してチルト(回動)動作が自在となっている。上記したチルト動作を可能とする第1チルト軸部1707は「関節部」に該当する。なお、図15に示すように、旋回フレーム1701及び第1ブーム本体1702の間には、駆動機構としての第2伸縮ジャッキ1708が介在するように配置されている。第2伸縮ジャッキ1708の一端側は旋回フレーム1701の先端側に連結され、その他端側は第1ブーム本体1702の延在方向(長尺方向)の中間部に連結されている。第2伸縮ジャッキ1708が伸縮することによって、旋回フレーム1701に対してブーム本体BMを第1チルト軸AX2周りにチルト動作させることができる。ここでいうチルト動作は、エレクタ装置100の機体100Aを基準としてブーム本体BMの仰伏角(仰俯角)を変更する動作である。第1チルト軸AX2をチルト軸とするブーム本体BMのチルト動作(以下、「ブームチルト動作」という)の範囲RTbは特に限定されないが、その一例を図15に示している。 Furthermore, the base end side of the first boom main body 1702 is connected to the tip side of the swing frame 1701 via the first tilt shaft portion 1707 . AX2 is the first tilt axis (central axis) of the first tilt axis portion 1707 . The first tilt axis AX2 extends in a direction orthogonal to the first turning axis AX1. The first boom body 1702 can freely tilt (rotate) with respect to the revolving frame 1701 about the first tilt axis AX2 as a revolving axis. The first tilt shaft portion 1707 that enables the above-described tilting motion corresponds to the "joint portion". In addition, as shown in FIG. 15, between the revolving frame 1701 and the first boom body 1702, a second telescoping jack 1708 as a driving mechanism is interposed. One end side of the second telescopic jack 1708 is connected to the tip side of the revolving frame 1701 , and the other end side is connected to an intermediate portion in the extending direction (longitudinal direction) of the first boom body 1702 . By extending and retracting the second telescopic jack 1708, the boom body BM can be tilted about the first tilt axis AX2 with respect to the revolving frame 1701. As shown in FIG. The tilting operation referred to here is an operation for changing the elevation/depression angle (elevation/depression angle) of the boom body BM with the body 100A of the erector device 100 as a reference. Although the range RTb of the tilting operation of the boom body BM with the first tilting axis AX2 as the tilting axis (hereinafter referred to as "boom tilting operation") is not particularly limited, an example thereof is shown in FIG.

第1ブーム本体1702は、第2ブーム本体1703を収容可能な筒形状を有しており、第1ブーム本体1702の内部から第2ブーム本体1703が軸方向(長尺方向)に沿って出没自在となっている。図15に示すように、第1ブーム本体1702及び第2ブーム本体1703の間には、駆動機構としての第3伸縮ジャッキ1709が介在するように配置されている。第3伸縮ジャッキ1709の一端側は第1ブーム本体1702の軸方向(長尺方向)の中間部に連結され、その他端側は第2ブーム本体1703の軸方向(長尺方向)の先端側に連結されている。第3伸縮ジャッキ1709が伸縮することで、第1ブーム本体1702に対する第2ブーム本体1703の軸方向(長尺方向)の突出量が変更され、その結果、ブーム本体BMを伸縮することができる。以下、ブーム本体BMを伸縮させる動作を「ブーム伸縮動作」、伸長させる動作を「ブーム伸長動作」、短縮させる動作を「ブーム短縮動作」という。これらの動作を可能とする第1ブーム本体1702及び第2ブーム本体1703の連結部は「関節部」に該当する。 The first boom body 1702 has a cylindrical shape capable of accommodating the second boom body 1703, and the second boom body 1703 can be retracted along the axial direction (longitudinal direction) from the inside of the first boom body 1702. It has become. As shown in FIG. 15, between the first boom body 1702 and the second boom body 1703, a third telescoping jack 1709 as a drive mechanism is interposed. One end of the third telescopic jack 1709 is connected to an intermediate portion in the axial direction (longitudinal direction) of the first boom body 1702, and the other end is connected to the tip side of the second boom body 1703 in the axial direction (longitudinal direction). Concatenated. As the third telescoping jack 1709 extends and retracts, the amount of projection of the second boom body 1703 in the axial direction (longitudinal direction) with respect to the first boom body 1702 is changed, and as a result, the boom body BM can be extended and retracted. Hereinafter, the operation for extending and retracting the boom body BM will be referred to as "boom telescopic operation", the operation for extending it will be referred to as "boom extension operation", and the operation for shortening it will be referred to as "boom shortening operation". A connecting portion between the first boom body 1702 and the second boom body 1703 that enables these operations corresponds to the "joint portion".

また、第2ブーム本体1703の先端側には、把持部18を支持するためチルト連結ピース1710及び旋回連結ピース1711が設けられている。例えば、図15に示す例では、チルト連結ピース1710が第2ブーム本体1703の先端側に固定され、チルト連結ピース1710の先端側と旋回連結ピース1711の基端側が第2チルト軸部1712を介して連結されている。そして、旋回連結ピース1711の先端側には第2旋回軸部1713が設けられており、第2旋回軸部1713を介して把持部18の本体フレーム181が連結されている。 In addition, a tilt connection piece 1710 and a swivel connection piece 1711 are provided on the tip end side of the second boom body 1703 to support the grip portion 18 . For example, in the example shown in FIG. 15 , the tilt connecting piece 1710 is fixed to the distal end side of the second boom body 1703 , and the distal end side of the tilt connecting piece 1710 and the proximal end side of the turning connecting piece 1711 are connected via the second tilt shaft portion 1712 . are concatenated. A second turning shaft portion 1713 is provided on the distal end side of the turning connection piece 1711 , and the body frame 181 of the grip portion 18 is connected via the second turning shaft portion 1713 .

把持部18は、上面視略L型の本体フレーム181を有する。本体フレーム181は、旋回連結ピース1711と第2旋回軸部1713を介して旋回可能に連結される第1フレーム部1811と、当該第1フレーム部1811に対して直交L字状に延在するように連結される第2フレーム部1812を含み、第2フレーム部1812に一対のクランプ部182が設置されている。一対のクランプ部183は、第2フレーム部1812に沿って間隔をおいて設けられ、協働して上述した右側鋼製支保工10R又は左側鋼製支保工10Lをクランプすることが可能である。 The grasping portion 18 has a body frame 181 that is substantially L-shaped when viewed from above. The body frame 181 includes a first frame portion 1811 that is rotatably connected via a turning connection piece 1711 and a second turning shaft portion 1713, and a first frame portion 1811 that extends in an orthogonal L shape to the first frame portion 1811. A pair of clamping portions 182 are mounted on the second frame portion 1812 , which includes a second frame portion 1812 connected to the second frame portion 1812 . A pair of clamping portions 183 are spaced apart along the second frame portion 1812 and can cooperate to clamp the right steel shoring 10R or the left steel shoring 10L described above.

図16に示す例では、第2フレーム部1812の両端近傍にそれぞれクランプ部182
が配置されている。また、各クランプ部182は、対向配置される第1クランプ爪183A及び第2クランプ爪183B、及び、右側鋼製支保工10R(左側鋼製支保工10L)の内空側フランジ111c(内空側フランジ112c)を支持する支持面184を有している。
In the example shown in FIG. 16, clamp portions 182 are provided near both ends of the second frame portion 1812, respectively.
are placed. In addition, each clamp part 182 includes a first clamp claw 183A and a second clamp claw 183B that are arranged to face each other, and an inner hollow side flange 111c (inner hollow side) of the right steel shoring 10R (left steel shoring 10L). It has a support surface 184 that supports the flange 112c).

第1クランプ爪183A及び第2クランプ爪183Bの離間寸法は図示しない駆動機構によって所定範囲内で変更可能である。把持部18は、各クランプ部182における第1クランプ爪183A及び第2クランプ爪183Bの離間寸法を広げた状態で支持面184に内空側フランジ111c(内空側フランジ112c)を載置し、その状態から第1クランプ爪183A及び第2クランプ爪183Bの離間寸法を狭めることで内空側フランジ111c(内空側フランジ112c)をクランプすることができる。また、この状態から第1クランプ爪183A及び第2クランプ爪183Bの離間寸法を広げることで内空側フランジ111c(内空側フランジ112c)のクランプを解除することができる。 The distance between the first clamp claw 183A and the second clamp claw 183B can be changed within a predetermined range by a driving mechanism (not shown). The gripping portion 18 places the inner hollow side flange 111c (inner hollow side flange 112c) on the support surface 184 in a state in which the distance between the first clamp claw 183A and the second clamp claw 183B in each clamp portion 182 is widened, By narrowing the distance between the first clamp claw 183A and the second clamp claw 183B from this state, the hollow-side flange 111c (the hollow-side flange 112c) can be clamped. Further, by widening the distance between the first clamp claw 183A and the second clamp claw 183B from this state, the clamping of the hollow-side flange 111c (the hollow-side flange 112c) can be released.

上記のように、把持部18は、ブーム本体BMとの間にチルト連結ピース1710及び旋回連結ピース1711を介在させて支持されているため、ブーム本体BM(第2ブーム本体1703)に対して相対的なチルト動作、旋回動作が可能である。図15及び図16に示す符号AX3は、第2チルト軸部1712の第2チルト軸(中心軸)である。第2チルト軸AX3は、ブーム本体BMの伸縮する軸方向(以下、「ブーム軸方向」という)と直交方向に延びている。旋回連結ピース1711は、第2チルト軸AX3をチルト軸として、第2チルト軸AX3周りにチルト連結ピース1710に対してチルト(回動)動作が自在となっている。 As described above, since the grasping portion 18 is supported with the boom body BM by interposing the tilt connection piece 1710 and the swivel connection piece 1711, it is relatively Tilt and swivel movements are possible. 15 and 16 is the second tilt axis (central axis) of the second tilt axis portion 1712 . The second tilt axis AX3 extends in a direction orthogonal to the axial direction in which the boom body BM expands and contracts (hereinafter referred to as "boom axial direction"). The swivel connection piece 1711 can freely tilt (rotate) with respect to the tilt connection piece 1710 around the second tilt axis AX3 with the second tilt axis AX3 as a tilt axis.

また、図15に示す符号AX4は、第2旋回軸部1713の第2旋回軸(中心軸)である。第2旋回軸AX4は、ブーム本体BMのブーム軸方向及び第2チルト軸AX3に対して直交方向に延びている。把持部18における本体フレーム181(第1フレーム部1811)は、第2旋回軸AX4を旋回軸として、第2旋回軸AX4周りに旋回連結ピース1711に対して旋回(回動)動作が自在となっている。 15 is the second turning shaft (central axis) of the second turning shaft portion 1713. As shown in FIG. The second pivot axis AX4 extends in a direction orthogonal to the boom axis direction of the boom body BM and the second tilt axis AX3. The body frame 181 (first frame portion 1811) in the grip portion 18 can freely swivel (rotate) about the second swivel axis AX4 with respect to the swivel connection piece 1711 with the second swivel axis AX4 as the swivel axis. ing.

本実施形態では、例えば、第2ブーム本体1703及び旋回連結ピース1711の間には、図示しない駆動機構としての伸縮ジャッキが介在しており、この伸縮ジャッキを伸縮制御することによって、第2ブーム本体1703の先端に設置されたチルト連結ピース1710に対して旋回連結ピース1711がチルト動作する。これにより、ブーム本体BM(第2ブーム本体1703)に対して把持部18をチルト動作させることができる。なお、ここでいう把持部18のチルト動作(以下、「把持部チルト動作」という)は、ブーム本体BMを基準として相対的に把持部18の仰伏角(仰俯角)を変更する動作である。第2チルト軸AX3をチルト軸とする把持部18の把持部チルト動作の範囲RTgは特に限定されないが、その一例を図15に示している。上記した把持部18の把持部チルト動作を可能とする第2チルト軸部1712は「関節部」に該当する。 In this embodiment, for example, a telescopic jack as a drive mechanism (not shown) is interposed between the second boom body 1703 and the swivel connection piece 1711, and by controlling the extension and contraction of this telescopic jack, the second boom body A turning connecting piece 1711 tilts with respect to a tilting connecting piece 1710 installed at the tip of 1703 . Thereby, the grasping portion 18 can be tilted with respect to the boom body BM (second boom body 1703). The tilting operation of the gripping portion 18 (hereinafter referred to as “gripping portion tilting operation”) is an operation of changing the elevation angle (elevation/depression angle) of the gripping portion 18 relative to the boom body BM. The range RTg of the grip portion tilt operation of the grip portion 18 with the second tilt axis AX3 as the tilt axis is not particularly limited, but an example thereof is shown in FIG. The second tilt shaft portion 1712 that enables the gripping portion tilting operation of the gripping portion 18 described above corresponds to the "joint portion".

また、図16に示すように、把持部18における本体フレーム181(第1フレーム部1811)と旋回連結ピース1711との間には駆動機構としての第4伸縮ジャッキ1714が介在しており、第4伸縮ジャッキ1714を伸縮させることによって、旋回連結ピース1711に対して把持部18の本体フレーム181を第2旋回軸AX4周りに旋回動作させることができる。これにより、ブーム本体BM(第2ブーム本体1703)に対して把持部18を旋回動作させることができる。なお、ここでいう把持部18の旋回動作(以下、「把持部旋回動作」という)は、ブーム本体BMを基準として相対的に把持部18の方位角を変更する動作である。第2旋回軸AX4を旋回軸とする把持部18の把持部旋回動作の範囲RSgは特に限定されないが、その一例を図16に示している。上記した把持部18の把持部旋回動作を可能とする第2旋回軸部1713は「関節部」に該当する。 In addition, as shown in FIG. 16, between the body frame 181 (first frame portion 1811) and the turning connection piece 1711 in the grip portion 18, a fourth telescopic jack 1714 is interposed as a driving mechanism. By extending and contracting the telescopic jack 1714, the body frame 181 of the grip part 18 can be turned about the second turning axis AX4 with respect to the turning connection piece 1711. As shown in FIG. Thereby, the grasping portion 18 can be turned with respect to the boom body BM (second boom body 1703). The turning motion of the gripping portion 18 (hereinafter referred to as the “gripping portion turning motion”) is an operation of changing the azimuth angle of the gripping portion 18 relative to the boom body BM. The range RSg of the gripping portion turning motion of the gripping portion 18 with the second turning axis AX4 as the turning axis is not particularly limited, but an example thereof is shown in FIG. The second turning shaft portion 1713 that enables the gripping portion turning motion of the gripping portion 18 described above corresponds to the "joint portion".

更に、把持部18は、本体フレーム181を構成する第1フレーム部1811及び第2フレーム部1812が連結軸部185を介して相対回動自在に連結されている。図17に示す符号AX5は、連結軸部185の回動軸(中心軸)である。連結軸部185の回動軸AX5は、第1フレーム部1811が延伸する軸方向と平行に伸びている。また、図17に示すように、把持部18の本体フレーム181における第1フレーム部1811と第2フレーム部1812との間には駆動機構としての第5伸縮ジャッキ186が介在しており、第5伸縮ジャッキ186を伸縮させることによって、第1フレーム部1811に対して第2フレーム部1812を回動軸AX5周りに回動動作させることができる。ここで、回動軸AX5は、第1フレーム部1811の軸方向と平行であるため、第5伸縮ジャッキ186を作動させることによって、一対のクランプ部182を保持する第2フレーム部1812を、第1フレーム部1811の軸方向に直交する平面内で回動させる。なお、回動軸AX5を回動軸とする把持部18の把持部回動範囲RRgは特に限定されないが、その一例を図17に示している。上記した把持部18の回動動作を可能とする連結軸部185は「関節部」に該当する。 Furthermore, in the grasping portion 18, a first frame portion 1811 and a second frame portion 1812, which constitute the body frame 181, are connected via a connecting shaft portion 185 so as to be relatively rotatable. Reference numeral AX5 shown in FIG. 17 is the rotation axis (central axis) of the connecting shaft portion 185. A rotation axis AX5 of the connecting shaft portion 185 extends parallel to the axial direction in which the first frame portion 1811 extends. Further, as shown in FIG. 17, between the first frame portion 1811 and the second frame portion 1812 of the main body frame 181 of the grip portion 18, a fifth extensible jack 186 as a driving mechanism is interposed. By extending and contracting the telescopic jack 186, the second frame portion 1812 can be rotated about the rotation axis AX5 with respect to the first frame portion 1811. As shown in FIG. Here, since the rotation axis AX5 is parallel to the axial direction of the first frame portion 1811, by operating the fifth extensible jack 186, the second frame portion 1812 holding the pair of clamp portions 182 is moved to the third position. 1 Rotate within a plane orthogonal to the axial direction of the frame portion 1811 . The gripping portion rotation range RRg of the gripping portion 18 whose rotation axis is the rotation axis AX5 is not particularly limited, but an example thereof is shown in FIG. The connecting shaft portion 185 that enables the gripping portion 18 to rotate corresponds to the "joint portion".

更に、本実施形態におけるブーム17には、上述した各関節部における駆動機構の制御量を検出する第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6が配設されている。図18は、実施形態1に係るブーム17に搭載された第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6を説明する図である。 Further, the boom 17 in this embodiment is provided with first to sixth boom sensors S1 to S6 for detecting the control amount of the drive mechanism in each joint described above. FIG. 18 is a diagram for explaining the first boom sensor S1 to sixth boom sensor S6 mounted on the boom 17 according to the first embodiment.

第1ブームセンサS1は、第1旋回軸AX1を旋回軸としてベースフレーム1700に対する旋回動作を行う旋回フレーム1701の旋回量を検出することによって、ブーム本体BMの旋回量(以下、「ブーム本体旋回量」という)QBsを検出する。 The first boom sensor S1 detects the turning amount of the boom body BM (hereinafter referred to as the "boom body turning amount") by detecting the turning amount of the turning frame 1701 that performs turning motion with respect to the base frame 1700 with the first turning axis AX1 as the turning axis. ) to detect the QBs.

第2ブームセンサS2は、第1チルト軸AX2をチルト軸として旋回フレーム1701に対するチルト動作を行う第1ブーム本体1702のチルト量を検出することによって、ブーム本体BMのチルト量(以下、「ブーム本体チルト量」という)QBtを検出する。 The second boom sensor S2 detects the tilt amount of the first boom body 1702 that tilts relative to the revolving frame 1701 with the first tilt axis AX2 as the tilt axis, thereby detecting the tilt amount of the boom body BM (hereinafter referred to as "boom body QBt (referred to as "tilt amount") is detected.

第3ブームセンサS3は、第1ブーム本体1702に対する第2ブーム本体1703の軸方向(長尺方向)の突出量を検出することによって、ブーム本体BMの伸縮量(以下、「ブーム本体伸縮量」という)QBeを検出する。 The third boom sensor S3 detects the amount of projection of the second boom body 1703 in the axial direction (longitudinal direction) with respect to the first boom body 1702, thereby detecting the amount of expansion and contraction of the boom body BM (hereinafter referred to as "boom body expansion and contraction amount"). ) is detected.

第4ブームセンサS4は、第2チルト軸AX3をチルト軸としてチルト連結ピース1710に対するチルト動作を行う旋回連結ピース1711のチルト量を検出することによって、ブーム本体BMに対する把持部18のチルト量(以下、「クランプチルト量」という)QGtを検出する。 The fourth boom sensor S4 detects the tilt amount of the swivel connection piece 1711 that performs a tilt operation with respect to the tilt connection piece 1710 with the second tilt axis AX3 as the tilt axis, thereby detecting the tilt amount of the grasping portion 18 with respect to the boom body BM (hereinafter referred to as "tilt amount"). , “clamp tilt amount”) QGt is detected.

第5ブームセンサS5は、第2旋回軸AX4を旋回軸として旋回連結ピース1711に対する旋回動作を行う本体フレーム181(第1フレーム部1811)の旋回量を検出することによって、ブーム本体BMに対する把持部18の旋回量(以下、「クランプ旋回量」という)QGsを検出する。 The fifth boom sensor S5 detects the turning amount of the main body frame 181 (first frame portion 1811) that performs a turning motion with respect to the turning connection piece 1711 with the second turning axis AX4 as a turning axis, thereby detecting the grip portion relative to the boom body BM. 18 turning amount (hereinafter referred to as "clamp turning amount") QGs is detected.

第6ブームセンサS6は、回動軸AX5を中心として把持部18の第1フレーム部1811に対する回動動作を行う第2フレーム部1812の回動量(以下、「クランプ回動量」という)QGrを検出する。 The sixth boom sensor S6 detects the rotation amount (hereinafter referred to as "clamp rotation amount") QGr of the second frame portion 1812 that rotates the grip portion 18 with respect to the first frame portion 1811 about the rotation axis AX5. do.

上述した第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6は、適宜のエンコーダを含み、関節部を構成する機械部品の機械的な移動量・方位・角度などを検出し、検出情報を電気信号として出力するセンサであってもよい。第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS
6は、有線又は無線により制御装置15のエレクタコントローラ102と通信可能である。制御装置15のエレクタコントローラ102は、第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6から出力される検出情報に基づいて、リアルタイムのブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGs、クランプ回動量QGrを取得することができる。
The above-described first boom sensor S1 to sixth boom sensor S6 include appropriate encoders, detect the mechanical movement amount, azimuth, angle, etc. of the mechanical parts that make up the joints, and output the detected information as electrical signals. It may be a sensor that 1st boom sensor S1 to 6th boom sensor S
6 can communicate with the erector controller 102 of the control device 15 by wire or wirelessly. The erector controller 102 of the control device 15 calculates real-time boom turning amount QBs, boom main tilt amount QBt, boom expansion/contraction amount QBe, based on the detection information output from the first boom sensor S1 to sixth boom sensor S6. A clamp tilt amount QGt, a clamp turning amount QGs, and a clamp turning amount QGr can be obtained.

次に、本実施形態におけるトンネル支保工10の建て込み方法について説明する。NATM工法は、(1)切羽8を発破又は機械によって掘削→(2)ズリの搬出→(3)一次吹付けコンクリートの吹付け、トンネル支保工の建て込み、二次吹付けコンクリートの吹付け→(4)ロックボルトの打設を1サイクルとして繰り返すことで、トンネルTを軸方向に延伸させる工法である。 Next, a method for erecting the tunnel support 10 in this embodiment will be described. The NATM construction method consists of (1) blasting or excavating the face 8 by machine → (2) carrying out the muck → (3) spraying the primary shotcrete, erecting the tunnel support, and spraying the secondary shotcrete → (4) A method of extending the tunnel T in the axial direction by repeating the driving of rock bolts as one cycle.

本実施形態では、ズリの搬出工程が終了した後、エレクタ装置100の一対のブーム17LR,17Rにおける各把持部18L,18Rにそれぞれ左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rをトンネル軸(トンネル延伸方向)に沿って把持した状態(図19において、鎖線で示す左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの姿勢を参照)で作業車200をトンネル支保構造1の新設区間まで自走させる。 In this embodiment, after the muck carrying-out process is completed, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are attached to the gripping portions 18L and 18R of the pair of booms 17LR and 17R of the erector device 100, respectively. tunnel extension direction) (see the postures of the left steel support 10L and the right steel support 10R indicated by chain lines in FIG. run.

本実施形態において、一対のブーム17LR,17Rにおける把持部18は、それぞれ左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの予め定められた位置を把持するようになっている。具体的には、図19の拡大図に示すように、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の内空側フランジ111c(112c)には、位置決め部11が取り付けられている。位置決め部11は、例えばアングル部材によって形成されており、内空側フランジ111c(112c)からフランジ面の法線方向に立設する位置決め壁11Aを有している。また、位置決め部11は、ボルト等によって内空側フランジ111c(112c)に対して着脱自在である。把持部18が左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)を把持する際、位置決め部11における位置決め壁11Aの位置決め面11Bを、クランプ部182における平坦なクランプ側当接面187に当接させた状態で把持することができる。これにより、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の予め定められた位置を正確に把持部18によって把持することができ、把持部18が左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)を把持した状態において、把持部18と第1天端継手板121(第2天端継手板122)との相対的な位置関係を常に一定とすることができる。 In this embodiment, the gripping portions 18 of the pair of booms 17LR and 17R grip predetermined positions of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R, respectively. Specifically, as shown in the enlarged view of FIG. 19, the positioning portion 11 is attached to the hollow-side flange 111c (112c) of the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R). The positioning portion 11 is formed of, for example, an angle member, and has a positioning wall 11A erected from the hollow-side flange 111c (112c) in the normal direction of the flange surface. Further, the positioning portion 11 is detachable from the inner hollow side flange 111c (112c) by bolts or the like. When the gripping portion 18 grips the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R), the positioning surface 11B of the positioning wall 11A of the positioning portion 11 abuts against the flat clamp side contact surface 187 of the clamp portion 182. It can be gripped in a state of contact. As a result, the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R) can be accurately gripped at a predetermined position by the gripping portion 18, and the gripping portion 18 moves the left steel shoring 10L (right steel shoring). In a state where the shoring 10R) is gripped, the relative positional relationship between the grip portion 18 and the first top joint plate 121 (second top joint plate 122) can always be kept constant.

なお、把持部18が左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)を把持する際の把持位置を固定できる態様であれば、位置決め部11の態様は特に限定されない。例えば、位置決め部11は、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)における内空側フランジ111c(112c)のうち、把持部18によって把持される際に各クランプ部182のクランプ爪183A(183B)と噛み合う箇所に形成された凹部や切欠き部などであってもよい。 The form of the positioning part 11 is not particularly limited as long as the holding part 18 can fix the holding position when holding the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R). For example, when the positioning portion 11 is gripped by the gripping portion 18 of the hollow-side flange 111c (112c) of the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R), the clamp claw 183A of each clamp portion 182 It may be a concave portion or a notch formed at a portion that meshes with (183B).

本実施形態に係るトンネル支保工10の建て込み方法は、上記のように作業車200をトンネル支保構造1の新設区間まで自走させた後、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの側面が切羽8に対峙(図19において、実線で示す左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの姿勢を参照)するように左側ブーム17Lの左側把持部18L及び右側ブーム17Rの右側把持部18Rを上述した第2旋回軸部1713周りに90°旋回させる(図19を参照)。その際、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが衝突しないように、左側ブーム17L及び右側ブーム17Rの何れかについてブーム伸長動作を行ってから、左側把持部18L及び右側把持部18Rの旋回動作を行うようにするとよい。例えば、まず右側ブーム17Rのブーム本体BMを所定寸法(例えば、1000mm程度)伸長させた後、右側ブーム17Rの右側把持部18Rを90°旋回させるこ
とによって右側鋼製支保工10Rの側面を切羽8に対峙させる(図11の符号(1)を参照)。なお、上述した右側ブーム17Rにおけるブーム伸長動作と併せて、右側ブーム17Rのブームチルト動作を行い、ブーム本体BMを所定角度(例えば、5°程度)だけチルトアップさせてもよい。その後、図19の符号(2)に示すように、左側ブーム17Lについて左側把持部18Lの把持部旋回動作を行うことで、左側鋼製支保工10Lの側面を切羽8に対峙させるとよい。
In the erecting method of the tunnel support structure 10 according to the present embodiment, after the working vehicle 200 is driven to the new section of the tunnel support structure 1 as described above, the left steel support structure 10L and the right steel support structure 10R are installed. facing the face 8 (see the postures of the left steel support 10L and the right steel support 10R indicated by solid lines in FIG. 19). The gripping portion 18R is rotated by 90° around the above-described second rotating shaft portion 1713 (see FIG. 19). At that time, in order to prevent the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R from colliding, either the left boom 17L or the right boom 17R is extended, and then the left gripping portion 18L and the right gripping portion 18R are extended. It is preferable to perform a turning motion of For example, first, after extending the boom body BM of the right boom 17R by a predetermined dimension (for example, about 1000 mm), the right grip portion 18R of the right boom 17R is rotated by 90°, so that the side surface of the right steel shoring 10R is moved to the face 8. (see symbol (1) in FIG. 11). In addition, along with the boom extension operation of the right boom 17R described above, the boom tilt operation of the right boom 17R may be performed to tilt up the boom body BM by a predetermined angle (for example, about 5°). After that, as indicated by reference numeral (2) in FIG. 19, the left side of the left steel shoring 10L may be opposed to the face 8 by rotating the left gripping part 18L of the left boom 17L.

この状態から、作業車200を切羽8近傍に配置する(エレクタ配置工程)。次に、吹付け装置600を用いて、トンネル支保構造1の新設区間において露出している地山7に対して一次コンクリート3の吹付け施工を行った後、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの天端同士を連結して、トンネル支保工10の建て込みを行う。本実施形態におけるトンネル支保工10の建て込みシステムSは、トンネル支保工10の建て込み時に左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの建て込みを全自動(フルオート)で行うことができる。以下、制御装置15のエレクタコントローラ102によって実行される全自動支保工建て込み制御について説明する。 From this state, the work vehicle 200 is arranged near the face 8 (erector arrangement step). Next, using the spraying device 600, the primary concrete 3 is sprayed onto the natural ground 7 exposed in the new section of the tunnel support structure 1, and then the left steel shoring 10L and the right steel shoring The tunnel shoring 10 is erected by connecting the crowns of the manufactured shoring 10R. The erection system S for the tunnel shoring 10 according to the present embodiment can fully automatically erect the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R when erecting the tunnel shoring 10. can. The fully automatic shoring erection control executed by the erector controller 102 of the control device 15 will be described below.

以下に説明する全自動建て込み制御に先立ち、制御装置15のエレクタコントローラ102は、新設区間においてトンネル支保工10を建て込むべき支保工建て込み設計位置座標(絶対座標系の三次元座標)を取得しておく。設計建て込み位置は、例えばキーボード105やタブレット端末等といった入力装置に対する作業員の入力操作を受け付けることによって取得してもよい。例えば、タブレット端末は制御装置15のエレクタコントローラ102と通信可能であり、作業員がタブレット端末に入力した設計建て込み位置に関するデータがエレクタコントローラ102に送信されてもよい。全自動支保工建て込み制御は、例えばキーボード105やタブレット端末等といった入力装置に対する作業員の入力操作を介して全自動支保工建て込み制御の開始要求を受け付けることによって制御装置15のエレクタコントローラ102によって開始されてもよい。 Prior to the fully automatic erection control described below, the erector controller 102 of the control device 15 acquires the shoring design position coordinates (three-dimensional coordinates in the absolute coordinate system) where the tunnel shoring 10 should be erected in the new section. Keep The design erection position may be obtained by accepting an input operation of the worker to an input device such as the keyboard 105 or a tablet terminal. For example, the tablet terminal may communicate with the erector controller 102 of the control device 15 , and data relating to the design erection position entered by the worker into the tablet terminal may be transmitted to the erector controller 102 . The fully automatic shoring erection control is performed by the erector controller 102 of the control device 15 by accepting a request to start the fully automatic shoring erection control via an input device such as a keyboard 105 or a tablet terminal by a worker. may be started.

全自動支保工建て込み制御は、大きく分けて一次動作制御と二次動作制御とを含む。一次動作制御は、トンネル支保工10の建て込み時において、少なくとも測量装置としてのトータルステーション300から取得した機体側測量用ターゲットの三次元座標及び第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6の検出結果に基づいて左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを各々に設定された第1目標位置に誘導するように左側ブーム17L及び右側ブーム17Rを制御する。二次動作制御は、上記一次動作制御の後、少なくともトータルステーション300から取得した支保工側測量用ターゲットの三次元座標に基づいて左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを各々に設定された第2目標位置に第1目標位置から誘導するように左側ブーム17L及び右側ブーム17Rを制御する。上述した一次動作制御は、左側ブーム17L及び右側ブーム17Rにおいて独立、並行して行うことができる。そして、左側ブーム17Lに対する二次動作制御は、左側ブーム17Lに対する一次動作制御の完了後に行われる。また、右側ブーム17Rに対する二次動作制御は、右側ブーム17R一次動作制御の完了後に行われる。 Fully automatic shoring erection control is broadly divided into primary motion control and secondary motion control. The primary operation control is based on the three-dimensional coordinates of the target for surveying on the aircraft side obtained from at least the total station 300 as a surveying device and the detection results of the first boom sensor S1 to the sixth boom sensor S6 when erecting the tunnel support 10. Based on this, the left boom 17L and the right boom 17R are controlled to guide the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R to the first target positions respectively set. After the primary operation control, the secondary operation control is set to each of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R based on at least the three-dimensional coordinates of the shoring-side survey target acquired from the total station 300. The left boom 17L and the right boom 17R are controlled to be guided from the first target position to the second target position. The primary motion control described above can be performed independently and in parallel on the left boom 17L and the right boom 17R. The secondary motion control for the left boom 17L is performed after the primary motion control for the left boom 17L is completed. Further, the secondary motion control for the right boom 17R is performed after the completion of the primary motion control for the right boom 17R.

また、上述した第1目標位置、第2目標位置は、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの夫々に対して設定される。左側鋼製支保工10Lに対して設定される第1目標位置及び第2目標位置を、それぞれ「左側第1目標位置」及び「左側第2目標位置」と呼ぶ。また、右側鋼製支保工10Rに対して設定される第1目標位置及び第2目標位置を、それぞれ「右側第1目標位置」及び「右側第2目標位置」と呼ぶ。ここでは、左側第2目標位置及び右側第2目標位置として、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rがこれらの目標位置に合わせられたときに第1天端継手板121に凹設された雌型連結部40と第2天端継手板122に凸設された雄型連結部50とが連結されて一体のトンネル支保工10をなすと共に、当該トンネル支保工10が正規の建て込み位置に設置されるよ
うな位置として設定されている。
Also, the first target position and the second target position described above are set for the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R, respectively. The first target position and the second target position set for the left steel shoring 10L are called the "first left target position" and the "second left target position", respectively. Also, the first target position and the second target position set for the right steel shoring 10R are called the "right first target position" and the "right second target position", respectively. Here, as the left side second target position and the right side second target position, recesses are provided in the first top joint plate 121 when the left side steel shoring 10L and the right side steel shoring 10R are aligned with these target positions. The female connecting part 40 and the male connecting part 50 protruding from the second top joint plate 122 are connected to form an integral tunnel shoring 10, and the tunnel shoring 10 is properly erected. It is set as a position to be installed in a position.

一方、左側第1目標位置は、例えば左側第2目標位置とは異なる位置であって且つ左側第2目標位置と比較的近い位置に設定される。同様に、右側第1目標位置は、例えば右側第2目標位置とは異なる位置であって且つ右側第2目標位置と比較的近い位置に設定される。一次動作制御は、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの自動操作中に逐次検出される第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6の検出結果に基づいてブーム17を制御するため、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)をスピーディに左側第1目標位置(右側第1目標位置)まで誘導できる点が特徴である。一方、二次動作制御は支保工側測量用ターゲットの三次元座標に基づいて左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の位置を確認しながらブーム17を制御するため、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)を精度良く第2目標位置まで誘導できる点が特徴である。つまり、一次動作制御は精度よりもスピード感を重視した制御であり、二次動作制御はスピード感よりも精度を重視した制御ということができ、これら二種類の制御を組み合わせることによって建て込みスピードと精度をバランスよく両立させることができる。 On the other hand, the first left target position is set, for example, at a position different from the second left target position and relatively close to the second left target position. Similarly, the first right target position is set, for example, at a position different from the second right target position and relatively close to the second right target position. The primary motion control is to control the boom 17 based on the detection results of the first boom sensor S1 to sixth boom sensor S6 that are sequentially detected during the automatic operation of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R. , the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R) can be quickly guided to the left first target position (right first target position). On the other hand, the secondary motion control controls the boom 17 while confirming the position of the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R) based on the three-dimensional coordinates of the shoring side survey target. The feature is that the shoring 10L (the right steel shoring 10R) can be accurately guided to the second target position. In other words, the primary motion control emphasizes speed rather than accuracy, and the secondary motion control emphasizes accuracy rather than speed. Accuracy can be balanced in a well-balanced manner.

まず、一次動作制御の詳細について説明する。一次動作制御が開始されると、制御装置15のエレクタコントローラ102は、トータルステーションコントローラ400を介してトータルステーション300を無線遠隔操作し、エレクタ装置100における機体100Aに取付けられた機体側測量用ターゲット9A~9Cの三次元位置座標(絶対座標系)をトータルステーション300から取得する。トータルステーション300は、座標既知地点に設置されている。このように座標既知地点に設置されたトータルステーション300からレーザ光を照射して各機体側測量用ターゲット9A~9Cを視準して測距・測角を行うことで、これらの三次元位置座標(絶対座標系)を求めることができる。エレクタコントローラ102は、トータルステーション300から取得した各機体側測量用ターゲット9A~9Cの位置情報に基づいて機体基準座標(絶対座標系)Cm、機体100Aの傾き姿勢(ピッチ、ロール、ヨー)を求める。ここで、機体基準座標Cmは、機体100Aの基準点(以下、「機体基準点」という)PBの三次元座標(絶対座標系)である。 First, the details of the primary motion control will be described. When the primary operation control is started, the erector controller 102 of the control device 15 wirelessly remotely controls the total station 300 via the total station controller 400, and controls the body side survey targets 9A to 9C attached to the body 100A in the erector device 100. from the total station 300 . The total station 300 is installed at a point with known coordinates. In this way, by irradiating laser light from the total station 300 installed at a point with known coordinates and collimating each of the body-side survey targets 9A to 9C to measure the distance and angle, these three-dimensional position coordinates ( absolute coordinate system). The erector controller 102 obtains the body reference coordinates (absolute coordinate system) Cm and the tilting attitude (pitch, roll, yaw) of the body 100A based on the position information of the body side survey targets 9A to 9C acquired from the total station 300. Here, the body reference coordinates Cm are the three-dimensional coordinates (absolute coordinate system) of the reference point (hereinafter referred to as "body reference point") PB of the body 100A.

図20は、機体100Aの機体基準点PBと、機体基準点PBを原点とする機体座標系(X,Y,Z)を説明する図である。機体基準点PBは、例えば左側ブーム17L及び右側ブーム17Rのそれぞれのブーム本体BMの基端部を結んだ中心点として設定されている。機体座標系(X,Y,Z)は、機体基準点PBを原点座標とする三次元直交座標系であり、X軸は機体100Aの前後方向、Y軸は機体100Aの左右方向(幅方向)、Z軸は機体100Aの上下方向(高さ方向)と平行である。 FIG. 20 is a diagram for explaining the fuselage reference point PB of the fuselage 100A and the fuselage coordinate system (X, Y, Z) having the fuselage reference point PB as the origin. The fuselage reference point PB is set, for example, as a center point connecting the base ends of the boom bodies BM of the left boom 17L and the right boom 17R. The fuselage coordinate system (X, Y, Z) is a three-dimensional orthogonal coordinate system with the fuselage reference point PB as the origin coordinate, the X axis being the longitudinal direction of the fuselage 100A, and the Y axis being the lateral direction (width direction) of the fuselage 100A. , the Z-axis is parallel to the vertical direction (height direction) of the airframe 100A.

制御装置15のエレクタコントローラ102は、機体基準座標(絶対座標系)Cm、機体100Aの傾き姿勢(ピッチ、ロール、ヨー)、及び、事前に取得した支保工建て込み設計位置座標(絶対座標系)に基づいて、機体基準座標(絶対座標系)Cmを原点座標とした機体座標系(X,Y,Z)における座標に変換し、支保工建て込み設計位置座標(機体座標系)Ctを算出する。更に、エレクタコントローラ102は、支保工建て込み設計位置座標(機体座標系)Ctに基づいて、機体座標系における左側第1目標位置座標、右側第1目標位置座標、左側第2目標位置座標、及び右側第2目標位置座標を算出する。これらの各目標位置座標(機体座標系)は、支保工建て込み設計位置座標(機体座標系)Ctを基準としたときの相対的な位置関係を予め定めておくことができ、支保工建て込み設計位置座標(機体座標系)Ctが定まれば各目標位置座標(機体座標系)を算出することができる。 The erector controller 102 of the control device 15 controls the machine body reference coordinates (absolute coordinate system) Cm, the tilting attitude (pitch, roll, yaw) of the machine body 100A, and the previously acquired shoring design position coordinates (absolute coordinate system). Based on, the machine reference coordinates (absolute coordinate system) Cm are converted into coordinates in the machine body coordinate system (X, Y, Z) with the origin coordinates, and the shoring design position coordinates (machine body coordinate system) Ct are calculated. . Furthermore, the erector controller 102, based on the shoring design position coordinates (body coordinate system) Ct, the left side first target position coordinates, right side first target position coordinates, left side second target position coordinates, and Calculate the right second target position coordinates. For each of these target position coordinates (aircraft coordinate system), the relative positional relationship with respect to the shoring erection design position coordinates (aircraft coordinate system) Ct can be determined in advance, and the shoring erection Once the design position coordinates (body coordinate system) Ct are determined, each target position coordinate (body coordinate system) can be calculated.

そして、制御装置15のエレクタコントローラ102は、左側ブーム17L及び右側ブーム17Rにそれぞれ搭載された第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6に基づい
て左側ブーム17L及び右側ブーム17Rの各々における現在のブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGs、クランプ回動量QGrをそれぞれ取得する。以下、これらブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGs、クランプ回動量QGrをまとめて「パラメータ制御量」と総称する場合がある。
Then, the erector controller 102 of the control device 15 detects current booms of the left boom 17L and the right boom 17R based on the first boom sensor S1 to sixth boom sensor S6 mounted on the left boom 17L and the right boom 17R, respectively. A main body turning amount QBs, a boom main body tilt amount QBt, a boom main body telescopic amount QBe, a clamp tilt amount QGt, a clamp turning amount QGs, and a clamp turning amount QGr are acquired respectively. Hereinafter, these boom body turning amount QBs, boom body tilt amount QBt, boom body expansion/contraction amount QBe, clamp tilt amount QGt, clamp turning amount QGs, and clamp turning amount QGr may be collectively referred to as "parameter control amount".

制御装置15のエレクタコントローラ102は、左側鋼製支保工10Lを左側第1目標位置に誘導するために必要な左側ブーム17Lのパラメータ制御量である第1左側パラメータ必要制御量を、左側ブーム17Lにおける現在のパラメータ制御量と左側第1目標位置座標(機体座標系)に基づいて算出する。同様に、エレクタコントローラ102は、右側鋼製支保工10Rを右側第1目標位置に誘導するために必要な右側ブーム17Rのパラメータ制御量である第1右側パラメータ必要制御量を、右側ブーム17Rにおける現在のパラメータ制御量と右側第1目標位置座標(機体座標系)に基づいて算出する。更に、エレクタコントローラ102は、算出した第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量に基づいて左側ブーム17L及び右側ブーム17Rの各々に搭載された駆動機構(各関節部を駆動する伸縮ジャッキ)を制御し、左側ブーム17L(左側把持部18Lを含む)及び右側ブーム17R(右側把持部18Rを含む)を駆動することで、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを左側第1目標位置、右側第1目標位置にそれぞれ誘導する。 The erector controller 102 of the control device 15 sets the first left parameter required control amount, which is the parameter control amount of the left boom 17L required to guide the left steel shoring 10L to the first left target position, to the left boom 17L. It is calculated based on the current parameter control amount and the coordinates of the first left target position (body coordinate system). Similarly, the erector controller 102 sets the first right parameter required control amount, which is the parameter control amount of the right boom 17R required to guide the right steel shoring 10R to the first right target position, to the current value of the right boom 17R. is calculated based on the parameter control amount and the coordinates of the right first target position (body coordinate system). Further, the erector controller 102 controls the drive mechanisms (extension and retraction mechanisms for driving each joint) mounted on each of the left boom 17L and the right boom 17R based on the calculated first left parameter required control amount and first right right parameter required control amount. jack) to drive the left boom 17L (including the left gripping portion 18L) and the right boom 17R (including the right gripping portion 18R), thereby moving the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R to the left side. Guide to the first target position and right first target position.

一次動作制御において、制御装置15のエレクタコントローラ102は、所定時間毎に左側ブーム17L及び右側ブーム17Rの各々における現在のパラメータ制御量を取得し、都度、第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量を算出し、算出結果に基づいて左側ブーム17L及び右側ブーム17Rを駆動制御してもよい。そして、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rが概ね左側第1目標位置、右側第1目標位置にそれぞれ誘導され、第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量が規定量よりも小さくなった時点で左側ブーム17L及び右側ブーム17Rに対する一次動作制御を終了させてもよい。また、制御装置15のエレクタコントローラ102は、一次動作制御中における第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量を、モニタ101やタブレット端末のモニタ等といった出力装置にリアルタイムで表示させてもよい。 In the primary operation control, the erector controller 102 of the control device 15 acquires the current parameter control amount for each of the left boom 17L and the right boom 17R at predetermined time intervals, and each time, the first left parameter required control amount and the first right The parameter required control amount may be calculated, and drive control of the left boom 17L and the right boom 17R may be performed based on the calculation result. Then, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are guided approximately to the left first target position and the right first target position, respectively, and the first left parameter required control amount and the first right parameter required control amount are specified. The primary motion control for the left boom 17L and the right boom 17R may be ended when the amount becomes smaller than the amount. In addition, the erector controller 102 of the control device 15 causes the output device such as the monitor 101 or the monitor of the tablet terminal to display the first left parameter required control amount and the first right parameter required control amount during the primary operation control in real time. good too.

また、勿論、左側ブーム17L及び右側ブーム17Rに対する一次動作制御は独立して行うことができ、それぞれの開始タイミング及び終了タイミングは同時である必要が無い。例えば、左側ブーム17Lに対する一次動作制御と右側ブーム17Rに対する一次動作制御は同時に開始してもよいし、一方のブームに対して時間差を伴って他方のブームに対する一次動作制御を開始してもよい。また、左側ブーム17L及び右側ブーム17Rに対する一次動作制御の終了タイミングは、互いにずれるのが通常である。 Further, of course, the primary operation control for the left boom 17L and the right boom 17R can be performed independently, and the respective start timings and end timings do not have to be simultaneous. For example, the primary motion control for the left boom 17L and the primary motion control for the right boom 17R may be started simultaneously, or the primary motion control for one boom may be started with a time lag for the other boom. Also, the end timings of the primary motion control for the left boom 17L and the right boom 17R are normally shifted from each other.

また、一次動作制御において、制御装置15のエレクタコントローラ102は、ブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGs、クランプ回動量QGrの6つのパラメータの全てを制御する必要はなく、一部のパラメータのみを制御することで左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを左側第1目標位置、右側第1目標位置にそれぞれ誘導してもよい。例えば、一次動作制御において制御するパラメータは、ブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプ回動量QGrのみであってもよい。 In the primary operation control, the erector controller 102 of the control device 15 controls the boom body turning amount QBs, the boom body tilt amount QBt, the boom body expansion/contraction amount QBe, the clamp tilt amount QGt, the clamp turning amount QGs, and the clamp turning amount QGr. It is not necessary to control all of the three parameters, and by controlling only some of the parameters, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be guided to the left first target position and the right first target position, respectively. may For example, the parameters controlled in the primary operation control may be only the boom body turning amount QBs, the boom body tilt amount QBt, the boom body expansion/contraction amount QBe, and the clamp rotation amount QGr.

次に、二次動作制御の詳細について説明する。左側ブーム17Lに対する二次動作制御
は、左側ブーム17Lの一次動作制御の完了後、適宜のタイミングで開始される。同様に、右側ブーム17Rに対する二次動作制御は、右側ブーム17Rの一次動作制御の完了後、適宜のタイミングで開始される。図21は、実施形態1に係る各ブーム17に対する一次動作制御及び二次動作制御のタイミングチャートである。図21に示すTr1は、右側ブーム17Rに対する一次動作制御の開始タイミング、Tr2は右側ブーム17Rに対する一次動作制御の終了タイミングである。Tr3は、右側ブーム17Rに対する二次動作制御の開始タイミング、Tr4は右側ブーム17Rに対する二次動作制御の終了タイミングである。また、Tl1は、左側ブーム17Lに対する一次動作制御の開始タイミング、Tl2は左側ブーム17Lに対する一次動作制御の終了タイミングである。Tl3は、左側ブーム17Lに対する二次動作制御の開始タイミング、Tl4は左側ブーム17Lに対する二次動作制御の終了タイミングである。
Next, details of the secondary motion control will be described. The secondary motion control for the left boom 17L is started at an appropriate timing after the primary motion control for the left boom 17L is completed. Similarly, the secondary motion control for the right boom 17R is started at an appropriate timing after the primary motion control for the right boom 17R is completed. FIG. 21 is a timing chart of primary motion control and secondary motion control for each boom 17 according to the first embodiment. Tr1 shown in FIG. 21 is the start timing of the primary motion control for the right boom 17R, and Tr2 is the end timing of the primary motion control for the right boom 17R. Tr3 is the start timing of the secondary operation control for the right boom 17R, and Tr4 is the end timing of the secondary operation control for the right boom 17R. TI1 is the start timing of the primary motion control for the left boom 17L, and TI2 is the end timing of the primary motion control for the left boom 17L. TI3 is the start timing of the secondary operation control for the left boom 17L, and TI4 is the end timing of the secondary operation control for the left boom 17L.

図21に示す例では、左側ブーム17Lに先行して右側ブーム17Rに対する一次動作制御を開始している。そして、Tr2において、左側ブーム17Lに対する一次動作制御の継続中に右側ブーム17Rに対する一次動作制御が終了すると同時に右側ブーム17Rに対する二次動作制御が開始される。右側ブーム17Rに対する二次動作制御が開始されると、まず、制御装置15のエレクタコントローラ102は、トータルステーションコントローラ400を介してトータルステーション300を無線遠隔操作し、右側鋼製支保工10Rに取り付けた支保工側測量用ターゲット9c,9dの動追追尾を開始させ、支保工側測量用ターゲット9c,9dの三次元位置座標(絶対座標系)を取得する。なお、右側ブーム17Rの二次動作制御時において、トータルステーション300は、右側第1目標位置に誘導された右側鋼製支保工10Rの支保工側測量用ターゲット9c,9dを迅速に視準できるようにその視準範囲が予めプログラムされている。 In the example shown in FIG. 21, the primary motion control for the right boom 17R is started prior to the left boom 17L. Then, in Tr2, the secondary operation control for the right boom 17R is started at the same time as the primary operation control for the right boom 17R ends while the primary operation control for the left boom 17L continues. When the secondary motion control for the right boom 17R is started, first, the erector controller 102 of the control device 15 wirelessly remotely controls the total station 300 via the total station controller 400 to move the shoring attached to the right steel shoring 10R. The dynamic tracking of the side survey targets 9c and 9d is started, and the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of the shoring side survey targets 9c and 9d are obtained. During the secondary motion control of the right boom 17R, the total station 300 is arranged so that it can quickly collimate the shoring-side survey targets 9c and 9d of the right steel shoring 10R guided to the right first target position. Its collimation range is pre-programmed.

エレクタコントローラ102は、トータルステーション300から取得した支保工側測量用ターゲット9c,9dの三次元位置座標(絶対座標系)を、機体基準点PBを原点とする機体座標系(X,Y,Z)に変換する。そして、機体座標系(X,Y,Z)における支保工側測量用ターゲット9c,9dの三次元位置座標(機体座標系)に基づいて、現在の右側鋼製支保工10Rの三次元位置座標(機体座標系)と右側第2目標位置座標(機体座標系)との差分(ずれ量)を算出し、右側鋼製支保工10Rを右側第2目標位置に誘導するために必要な右側ブーム17Rのパラメータ制御量である第2右側パラメータ必要制御量を算出する。そして、エレクタコントローラ102は、算出した第2右側パラメータ必要制御量に基づいて右側ブーム17Rに搭載された駆動機構(各関節部を駆動する伸縮ジャッキ)を制御し、各パラメータ(ブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGs、クランプ回動量QGr)を変更することによって右側鋼製支保工10Rを右側第2目標位置に誘導する制御を行う。なお、右側ブーム17Rの二次動作制御において第2右側パラメータ必要制御量に基づいて右側ブーム17R(右側把持部18Rを含む)を駆動する際、まず、クランプ回動量QGrを目標値に合致するように制御した後、残りのブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGsを各々の目標値に合致するように制御してもよい。 The erector controller 102 converts the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of the shoring-side survey targets 9c and 9d obtained from the total station 300 into the body coordinate system (X, Y, Z) with the body reference point PB as the origin. Convert. Then, based on the three-dimensional position coordinates (body coordinate system) of the shoring-side survey targets 9c and 9d in the body coordinate system (X, Y, Z), the three-dimensional position coordinates ( machine body coordinate system) and the right side second target position coordinates (machine body coordinate system), and the right boom 17R required to guide the right side steel shoring 10R to the right side second target position. A second right parameter required control amount, which is a parameter control amount, is calculated. Then, the erector controller 102 controls the drive mechanism (extendable jack for driving each joint) mounted on the right boom 17R based on the calculated second right parameter required control amount, and controls each parameter (boom body turning amount QBs , boom body tilt amount QBt, boom body expansion/contraction amount QBe, clamp tilt amount QGt, clamp turning amount QGs, clamp turning amount QGr) to guide the right steel shoring 10R to the right second target position. conduct. In the secondary operation control of the right boom 17R, when driving the right boom 17R (including the right gripping portion 18R) based on the second right parameter required control amount, first, the clamp rotation amount QGr is set so as to match the target value. , the remaining boom body turning amount QBs, boom body tilt amount QBt, boom body expansion/contraction amount QBe, clamp tilt amount QGt, and clamp turning amount QGs may be controlled to match their target values.

右側ブーム17Rの二次動作制御において、エレクタコントローラ102は、所定時間毎に支保工側測量用ターゲット9c,9dの三次元位置座標に基づいて第2右側パラメータ必要制御量を算出し、都度、その算出結果に基づいて右側ブーム17Rを駆動制御してもよい。そして、右側鋼製支保工10Rの位置が右側第2目標位置に合致したとみなされる程度まで第2右側パラメータ必要制御量が規定量よりも小さくなった時点で右側ブーム17Rに対する二次動作制御を終了させてもよい。 In the secondary motion control of the right boom 17R, the erector controller 102 calculates the second right parameter required control amount based on the three-dimensional position coordinates of the shoring-side survey targets 9c and 9d every predetermined time. The drive of the right boom 17R may be controlled based on the calculation result. Then, when the second right parameter required control amount becomes smaller than the specified amount to the extent that the position of the right steel shoring 10R is considered to match the right second target position, the secondary operation control for the right boom 17R is performed. You can terminate it.

図21に示す例では、右側ブーム17Rに対する二次動作制御が終了すると同時に、左
側ブーム17Lに対する二次動作制御が開始される。左側ブーム17Lに対する二次動作制御についても、右側ブーム17Rに対する二次動作制御と基本的に同様な制御が行われる。すなわち、制御装置15のエレクタコントローラ102は、トータルステーション300を無線遠隔操作し、左側鋼製支保工10Lに取り付けた支保工側測量用ターゲット9a,9bの動追追尾を開始させ、支保工側測量用ターゲット9a,9bの三次元位置座標(絶対座標系)を取得する。なお、左側ブーム17Lの二次動作制御時において、トータルステーション300は、左側第1目標位置に誘導された左側鋼製支保工10Lの支保工側測量用ターゲットa,9bを迅速に視準できるようにその視準範囲が予めプログラムされている。
In the example shown in FIG. 21, the secondary motion control for the left boom 17L is started at the same time as the secondary motion control for the right boom 17R ends. The secondary motion control for the left boom 17L is basically the same as the secondary motion control for the right boom 17R. That is, the erector controller 102 of the control device 15 wirelessly remotely operates the total station 300 to start dynamic tracking of the shoring-side surveying targets 9a and 9b attached to the left steel shoring 10L. Three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of the targets 9a and 9b are obtained. In addition, during the secondary operation control of the left boom 17L, the total station 300 is arranged so as to quickly collimate the shoring-side survey targets a and 9b of the left steel shoring 10L guided to the first left target position. Its collimation range is pre-programmed.

エレクタコントローラ102は、取得した支保工側測量用ターゲット9a,9bの三次元位置座標(絶対座標系)を、機体基準点PBを原点とする機体座標系(X,Y,Z)に変換する。そして、機体座標系(X,Y,Z)における支保工側測量用ターゲット9a,9bの三次元位置座標(機体座標系)に基づいて、現在の左側鋼製支保工10Lの三次元位置座標(機体座標系)と左側第2目標位置座標(機体座標系)との差分(ずれ量)を算出し、左側鋼製支保工10Lを左側第2目標位置に誘導するために必要な左側ブーム17Lのパラメータ制御量である第2左側パラメータ必要制御量を算出する。そして、エレクタコントローラ102は、算出した第2左側パラメータ必要制御量に基づいて左側ブーム17Lに搭載された駆動機構(各関節部を駆動する伸縮ジャッキ)を制御し、各パラメータ(ブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGs、クランプ回動量QGr)を変更することによって左側鋼製支保工10Lを左側第2目標位置に誘導する制御を行う。なお、左側ブーム17Lの二次動作制御において第2左側パラメータ必要制御量に基づいて左側ブーム17L(左側把持部18Lを含む)を駆動する際、まず、クランプ回動量QGrを目標値に合致するように制御した後、残りのブーム本体旋回量QBs、ブーム本体チルト量QBt、ブーム本体伸縮量QBe、クランプチルト量QGt、クランプ旋回量QGsを各々の目標値に合致するように制御してもよい。 The erector controller 102 converts the acquired three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of the surveying targets 9a and 9b on the shoring side into a body coordinate system (X, Y, Z) with the body reference point PB as the origin. Then, based on the three-dimensional position coordinates (body coordinate system) of the shoring-side survey targets 9a and 9b in the body coordinate system (X, Y, Z), the three-dimensional position coordinates ( machine body coordinate system) and the left side second target position coordinates (machine body coordinate system), and the left boom 17L required to guide the left steel shoring 10L to the left side second target position. A second left parameter required control amount, which is a parameter control amount, is calculated. Then, the erector controller 102 controls the drive mechanism (extendable jack for driving each joint) mounted on the left boom 17L based on the calculated second left parameter required control amount, and controls each parameter (boom body turning amount QBs , boom body tilt amount QBt, boom body expansion/contraction amount QBe, clamp tilt amount QGt, clamp turning amount QGs, clamp turning amount QGr) to guide the left steel shoring 10L to the left second target position. conduct. In the secondary operation control of the left boom 17L, when the left boom 17L (including the left gripping portion 18L) is driven based on the second left parameter required control amount, first, the clamp rotation amount QGr is adjusted so as to match the target value. , the remaining boom body turning amount QBs, boom body tilt amount QBt, boom body expansion/contraction amount QBe, clamp tilt amount QGt, and clamp turning amount QGs may be controlled to match their target values.

左側ブーム17Lの二次動作制御において、エレクタコントローラ102は、所定時間毎に支保工側測量用ターゲット9a,9bの三次元位置座標に基づいて第2左側パラメータ必要制御量を算出し、都度、その算出結果に基づいて左側ブーム17Lを駆動制御してもよい。そして、左側鋼製支保工10Lの位置が左側第2目標位置に合致したとみなされる程度まで第2左側パラメータ必要制御量が規定量よりも小さくなった時点で左側ブーム17Lに対する二次動作制御を終了させてもよい。 In the secondary operation control of the left boom 17L, the erector controller 102 calculates the second left parameter required control amount based on the three-dimensional position coordinates of the shoring-side survey targets 9a and 9b at predetermined intervals. The driving of the left boom 17L may be controlled based on the calculation result. Then, when the second left parameter required control amount becomes smaller than the specified amount to the extent that the position of the left steel shoring 10L is considered to match the second left target position, the secondary operation control for the left boom 17L is performed. You can terminate it.

ここでの制御例では、左側鋼製支保工10Lの第1天端継手板121に凹設された雌型連結部40と右側鋼製支保工10Rの第2天端継手板122に凸設された雄型連結部50とが連結されて一体のトンネル支保工10をなすと共に、当該トンネル支保工10が支保工建て込み設計位置座標に設置されるような位置として左側第2目標位置及び右側第2目標位置が設定されている。そのため、上述した左側ブーム17Lの二次動作制御の過程で、右側鋼製支保工10Rの第2天端継手板122に凸設された雄型係止部材51が左側鋼製支保工10Lの第1天端継手板121に設けられた雌型連結部40の挿入口48に挿入され、雄型連結部50と雌型連結部40の連結によって左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの天端締結がなされる。そして、左側鋼製支保工10Lが左側第2目標位置に誘導された時点で、トンネル支保工10の支保工建て込み設計位置座標への建て込みが完了する。 In this example of control, the female joint 40 recessed in the first crown joint plate 121 of the left steel shoring 10L and the second crown joint plate 122 of the right steel shoring 10R are protruded. The second target position on the left side and the second target position on the right side are defined as positions at which the tunnel shoring 10 is installed at the shoring design position coordinates. 2 target positions are set. Therefore, in the course of the above-described secondary motion control of the left boom 17L, the male locking member 51 projecting from the second crown joint plate 122 of the right steel shoring 10R is moved to the second position of the left steel shoring 10L. 1 is inserted into the insertion port 48 of the female joint 40 provided in the top joint plate 121, and the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are connected by connecting the male joint 50 and the female joint 40. The crest fastening is made. When the left steel shoring 10L is guided to the left second target position, erection of the tunnel shoring 10 to the shoring design position coordinates is completed.

但し、左側第2目標位置及び右側第2目標位置の設定位置は上記の設定例に限定されない。例えば、右側第2目標位置を右側鋼製支保工10Rの設計建て込み位置に設定し、左側第2目標位置を左側鋼製支保工10Lの設計建て込み位置に対してY軸方向(機体座標
系)の座標が数10mm~150mm程度マイナス方向(図20を参照)にずれた位置に設定してもよい。このような設定例では、右側ブーム17R及び左側ブーム17Lの二次動作制御が完了した時点で、機体座標系のXZ平面において第1天端継手板121の雌型連結部40と第2天端継手板122の雄型連結部50(雄型係止部材51)との位置が合致し、かつ、第1天端継手板121の外面121a及び第2天端継手板122の外面122a同士が数10mm~150mm程度離間した状態となる。この状態から、エレクタコントローラ102は、左側ブーム17Lのブーム本体BMを右方向にブーム旋回動作させてもよい。これにより、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの天端締結がなされると共に、トンネル支保工10を支保工建て込み設計位置座標に建て込むことができる。
However, the set positions of the left side second target position and the right side second target position are not limited to the above setting examples. For example, the right second target position is set to the design built-in position of the right steel shoring 10R, and the left second target position is set to the design built-in position of the left steel shoring 10L in the Y-axis direction (body coordinate system ) may be shifted in the minus direction (see FIG. 20) by several tens of millimeters to 150 millimeters. In such a setting example, when the secondary motion control of the right boom 17R and the left boom 17L is completed, the female coupling portion 40 of the first crown joint plate 121 and the second top end are aligned in the XZ plane of the machine body coordinate system. The positions of the joint plate 122 and the male connecting portion 50 (male locking member 51) are aligned, and the outer surface 121a of the first top joint plate 121 and the outer surface 122a of the second top joint plate 122 are in number. They are separated from each other by about 10 mm to 150 mm. From this state, the erector controller 102 may rotate the boom body BM of the left boom 17L rightward. As a result, the crest fastening of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R is performed, and the tunnel shoring 10 can be erected at the shoring design position coordinates.

勿論、上記とは逆に、左側第2目標位置を左側鋼製支保工10Lの設計建て込み位置に設定し、右側第2目標位置を右側鋼製支保工10Rの設計建て込み位置に対してY軸方向(機体座標系)の座標が数10mm~150mm程度プラス方向(図20を参照)にずれた位置に設定してもよい。このような設定例では、右側ブーム17R及び左側ブーム17Lの二次動作制御が完了した後、エレクタコントローラ102は、右側ブーム17Rのブーム本体BMを左方向にブーム旋回動作させてもよい。これにより、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの天端締結がなされると共に、トンネル支保工10を支保工建て込み設計位置座標に建て込むことができる。 Of course, contrary to the above, the left second target position is set to the design built-in position of the left steel shoring 10L, and the right second target position is Y with respect to the design built-in position of the right steel shoring 10R. The coordinates in the axial direction (body coordinate system) may be set at positions shifted in the positive direction (see FIG. 20) by about several 10 mm to 150 mm. In such a setting example, the erector controller 102 may swing the boom body BM of the right boom 17R leftward after completing the secondary motion control of the right boom 17R and the left boom 17L. As a result, the crest fastening of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R is performed, and the tunnel shoring 10 can be erected at the shoring design position coordinates.

また、上記制御例では、左側ブーム17Lに先行して右側ブーム17Rに対する一次動作制御を開始する場合を例に説明したが、右側ブーム17Rに先行して左側ブーム17Lに対する一次動作制御を開始してもよい。勿論、本実施形態において、左側鋼製支保工10Lの第1天端継手板121に雌型連結部40を凹設する代わりに雄型連結部50を凸設し、右側鋼製支保工10Rの第2天端継手板122に雄型連結部50を凸設する代わりに雌型連結部40を凹設してもよい。 In the above control example, the case where the primary motion control for the right boom 17R is started prior to the left boom 17L has been described as an example. good too. Of course, in the present embodiment, instead of recessing the female connecting part 40 in the first top joint plate 121 of the left steel shoring 10L, the male connecting part 50 is protruded, and the right steel shoring 10R Instead of protruding the male connecting part 50 on the second top joint plate 122, the female connecting part 40 may be recessed.

以上のように、本実施形態における全自動支保工建て込み制御は、各ブーム17に対する一次動作制御及びそれに後続して実行される二次動作制御を含む。これによれば、一次動作制御によって左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを迅速に左側第1目標位置及び右側第1目標位置に誘導できる。言い換えると、一次動作制御によれば、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを、それぞれの設計建て込み位置と比較的近い位置まで迅速に誘導できる。そして、一次動作制御に後続して二次動作制御を行うことで、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを精度良く左側第2目標位置及び右側第2目標位置まで誘導できる。これにより、各ブーム17を全自動で制御する場合においても、精度良く確実に雌型連結部40と雄型連結部50を連結することができ、トンネル支保工10を支保工建て込み設計位置座標に精度良く建て込むことができる。つまり、トンネル支保工10の建て込みスピードと精度の双方を両立させつつ向上することができる。 As described above, the fully automatic shoring erection control in this embodiment includes the primary operation control for each boom 17 and the secondary operation control executed subsequently. According to this, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be rapidly guided to the left first target position and the right first target position by the primary motion control. In other words, the primary motion control can quickly guide the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R to positions relatively close to their design erected positions. By performing the secondary motion control following the primary motion control, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be accurately guided to the left second target position and the right second target position. As a result, even when each boom 17 is controlled fully automatically, the female joint 40 and the male joint 50 can be accurately and reliably connected, and the tunnel shoring 10 can be set to the shoring design position coordinates. can be built in with good accuracy. In other words, both the erection speed and the accuracy of the tunnel support 10 can be improved while simultaneously being achieved.

また、本実施形態においては、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)に位置決め部11が設けられているため、把持部18によって把持された際に、把持部18と第1天端継手板121(第2天端継手板122)との相対的な位置関係を常に一定に保つことができる。よって、各ブーム17の一次動作制御や二次動作制御を行う際に、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)を精度良く左側第1目標位置(右側第1目標位置)や左側第2目標位置(右側第2目標位置)に誘導できる。 Further, in the present embodiment, since the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R) is provided with the positioning portion 11, when it is gripped by the gripping portion 18, the gripping portion 18 and the first ceiling 18 The relative positional relationship with the end joint plate 121 (second top joint plate 122) can always be kept constant. Therefore, when performing the primary motion control and the secondary motion control of each boom 17, the left side steel shoring 10L (right side steel shoring 10R) can be accurately moved to the left first target position (right first target position) or the left side. It can be guided to the second target position (right second target position).

また、図2で説明したように、雄型係止部材51の先端部51dに、先端に向かって縮径するテーパ面51eが形成されているため、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10R(雌型連結部40及び雄型連結部50)を連結する際に、雌型連結部40の挿入口
48と雄型係止部材51の中心位置が相対的に多少ずれていたとしても、第1天端継手板121の開口孔1212の縁部に沿って雄型係止部材51のテーパ面51eを摺動させることで、雌型連結部40における挿入口48と雄型係止部材51の中心同士の位置ずれ量が減少する方向に雄型係止部材51をガイドすることができる。つまり、雄型係止部材51の先端部51dにテーパ面51eを設けることによって、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10R(雌型連結部40及び雄型連結部50)を連結する際に雌型連結部40の挿入口48と雄型係止部材51の平面位置が多少ずれていても、雄型係止部材51を雌型連結部40の挿入口48へと円滑に導くことができる。なお、雄型係止部材51の先端部51dに形成するテーパ面51eのディテールは適宜変更できる。例えば、雄型係止部材51の先端部51dを円錐形状として形成してもよい。この場合、当該円錐形状の側面がテーパ面51eとして形成される。
2, the tip portion 51d of the male locking member 51 is formed with a tapered surface 51e that decreases in diameter toward the tip. Even if the center positions of the insertion opening 48 of the female connecting part 40 and the male locking member 51 are somewhat displaced relative to each other when connecting the work 10R (the female connecting part 40 and the male connecting part 50), By sliding the tapered surface 51e of the male locking member 51 along the edge of the opening hole 1212 of the first top end joint plate 121, the insertion opening 48 in the female coupling portion 40 and the male locking member The male locking member 51 can be guided in a direction in which the amount of misalignment between the centers of the male locking member 51 is reduced. That is, by providing the tapered surface 51e on the tip portion 51d of the male locking member 51, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R (the female connecting portion 40 and the male connecting portion 50) are connected. To smoothly guide the male locking member 51 to the insertion port 48 of the female connecting part 40 even if the insertion port 48 of the female connecting part 40 and the male locking member 51 are slightly misaligned in plane. can be done. The details of the tapered surface 51e formed on the distal end portion 51d of the male locking member 51 can be changed as appropriate. For example, the tip portion 51d of the male locking member 51 may be formed in a conical shape. In this case, the conical side surface is formed as the tapered surface 51e.

また、本実施形態においては、第1天端継手板121における開口孔1212の縁部にもテーパ面1215が形成されているため、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10R(雌型連結部40及び雄型連結部50)を連結する際に、雌型連結部40の挿入口48と雄型係止部材51の中心位置が相対的に多少ずれていたとしても、第1天端継手板121の開口孔1212におけるテーパ面1215に沿って雄型係止部材51が摺動することで、雌型連結部40における挿入口48と雄型係止部材51の中心同士の位置ずれ量が小さくなる方向に雄型係止部材51をガイドすることができる。これによれば、雄型係止部材51を雌型連結部40の挿入口48へと円滑に導くことができる。 In addition, in this embodiment, since the edge of the opening hole 1212 in the first top joint plate 121 is also formed with a tapered surface 1215, the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R (female type When connecting the connecting portion 40 and the male connecting portion 50), even if the center positions of the insertion opening 48 of the female connecting portion 40 and the male locking member 51 are somewhat displaced relative to each other, the first top end As the male locking member 51 slides along the tapered surface 1215 in the opening hole 1212 of the joint plate 121, the amount of misalignment between the centers of the insertion opening 48 and the male locking member 51 in the female coupling portion 40 is increased. can guide the male locking member 51 in the direction in which the According to this, the male locking member 51 can be smoothly guided to the insertion opening 48 of the female connecting portion 40 .

また、図22に示すように、雌型連結部40が凹設された第1天端継手板121における外周縁にガイド部材12A,12Bが設けられていてもよい。ガイド部材12Aは、第1天端継手板121の上縁121cの中央部に立設している。ガイド部材12Bは、第1天端継手板121における第2側縁121fにおける中央部に立設している。ガイド部材12A及び12Bの幅寸法は、第1天端継手板121の上縁121c、第2側縁121fにおける各辺の長さに比べて小さく設定されており、ガイド部材12A及び12Bの間には隙間が形成されている。また、第1天端継手板121の外面121aに対するガイド部材12A,12Bの突出寸法は、第2天端継手板122の外面122aから突出する雄型係止部材51の突出長さ以上の寸法に設定されている。 Further, as shown in FIG. 22, guide members 12A and 12B may be provided on the outer peripheral edge of the first top joint plate 121 in which the female coupling portion 40 is recessed. The guide member 12A is erected at the central portion of the upper edge 121c of the first top joint plate 121. As shown in FIG. The guide member 12B is erected at the central portion of the second side edge 121f of the first top joint plate 121. As shown in FIG. The width dimension of the guide members 12A and 12B is set smaller than the length of each side of the upper edge 121c and the second side edge 121f of the first top joint plate 121. gap is formed. In addition, the projection dimension of the guide members 12A and 12B with respect to the outer surface 121a of the first top joint plate 121 is set to a dimension equal to or greater than the projection length of the male locking member 51 that projects from the outer surface 122a of the second top joint plate 122. is set.

上記態様によれば、全自動支保工建て込み制御を実行して左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの天端同士を連結する際、雌型連結部40における挿入口48(第1天端継手板121の開口孔1212)と雄型連結部50における雄型係止部材51のYZ平面(機体座標系)における位置が合致し易くなるように右側鋼製支保工10Rの第2天端継手板122における上縁122c、第2側縁121fをガイド部材12A,12Bによってガイドできる。これにより、全自動支保工建て込み制御時に、雄型係止部材51を雌型連結部40の挿入口48(第1天端継手板121の開口孔1212)に円滑に導くことができ、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの自動天端連結をより容易に実現できる。また、上記態様によれば、第1天端継手板121における下縁121d、及び、切羽8に面していない方(すなわち、エレクタ装置100に面する方)の第1側縁121eがガイド部材12A,12Bによって覆われておらず、開放されている。そのため、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを全自動で連結する際に、その連結状況をエレクタ装置100の操縦席から目視し易い。 According to the above aspect, when the fully automatic shoring erection control is executed to connect the crowns of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R, the insertion opening 48 (the second 1 opening hole 1212 of the top joint plate 121) and the position of the male locking member 51 in the male connecting portion 50 in the YZ plane (machine body coordinate system) are easily aligned, the second The upper edge 122c and the second side edge 121f of the top joint plate 122 can be guided by the guide members 12A and 12B. As a result, the male locking member 51 can be smoothly guided to the insertion port 48 (opening hole 1212 of the first top joint plate 121) of the female coupling portion 40 during the fully automatic shoring erection control, and the left side Automatic crown connection of the steel shoring 10L and the right side steel shoring 10R can be realized more easily. Further, according to the above aspect, the lower edge 121d of the first top joint plate 121 and the first side edge 121e that does not face the face 8 (that is, the side that faces the erector device 100) are guide members. It is not covered by 12A, 12B and is open. Therefore, when the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are fully automatically connected, the state of the connection can be easily visually observed from the operator's seat of the erector device 100. FIG.

上述したガイド部材12A,12Bの別態様を図23に示す。図23は、左側鋼製支保工10Lの天端側を内空側フランジ111c側から眺めた図である。ガイド部材12A,12Bは、基端側に形成された直線部SPと、先端側に形成された傾斜部IPを含む。直線部SPが第1天端継手板121の外面121aから突出する突出寸法は、第2天端継手板122の外面122aに対する雄型係止部材51の突出長さ以上の寸法に設定されてい
る。このような態様のガイド部材12A,12Bによれば、全自動支保工建て込み制御時に、第1天端継手板121及び第2天端継手板122のYZ平面(機体座標系)における位置がずれていても、ガイド部材12A,12Bの傾斜部IPに沿って第2天端継手板122における上縁122c、切羽8に面する第2側縁121fをガイドすることで、上記位置ずれをより好適に解消できる。
Another embodiment of the guide members 12A and 12B described above is shown in FIG. FIG. 23 is a view of the top end side of the left steel shoring 10L viewed from the side of the hollow-side flange 111c. The guide members 12A and 12B include a straight portion SP formed on the base end side and an inclined portion IP formed on the tip end side. The length of protrusion of the straight portion SP from the outer surface 121a of the first top joint plate 121 is set to be equal to or greater than the length of protrusion of the male locking member 51 from the outer surface 122a of the second top joint plate 122. . According to the guide members 12A and 12B of this mode, the positions of the first crown joint plate 121 and the second crown joint plate 122 on the YZ plane (body coordinate system) are shifted during the fully automatic shoring erection control. However, by guiding the upper edge 122c of the second top end joint plate 122 and the second side edge 121f facing the face 8 along the inclined portions IP of the guide members 12A and 12B, the positional deviation can be more preferably corrected. can be resolved to

なお、本実施形態においては、上述した全自動支保工建て込み制御が終了すると、新設区間に対する二次吹付けコンクリートの吹付け、ロックボルトの打設が適宜の方法によって行われることにより新設区間のトンネル支保構造1が完成する。二次吹付けコンクリートの吹付け手順、態様については特に限定されない。例えば、本出願人が出願した特許文献1、2に開示されているような手順、態様を採用して二次吹付けコンクリートの吹付け作業を行ってもよいし、その他の適宜の態様を採用しても構わない。 In this embodiment, when the above-described fully automatic shoring erection control is completed, the secondary shotcrete is sprayed onto the new section and the rock bolts are placed by an appropriate method, thereby forming the new section. The tunnel support structure 1 is completed. The secondary shotcrete is not particularly limited in terms of the procedure and mode of spraying. For example, the secondary shotcrete may be sprayed using the procedures and aspects disclosed in Patent Documents 1 and 2 filed by the present applicant, or other appropriate aspects may be employed. I don't mind.

<ブーム撓み補正制御>
次に、全自動支保工建て込み制御時におけるブーム撓み補正制御について説明する。例えば、エレクタ装置100のブーム17は油圧駆動されるが、把持部18に把持する左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の重量(積載重量)や把持部18を含むブーム17自体の重量(固定重量)によってブーム17に撓みが生じる場合がある。全自動支保工建て込み制御に含まれる一次動作制御は、上記の通り支保工側測量用ターゲットを視準することなく、ブーム17に搭載されたブームセンサの検出結果に基づいてブーム17を制御する。そのため、ブーム17に撓みが生じてしまうと、一次動作制御時において左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rをそれぞれの第1目標位置に誘導する際の位置精度が低下するとも考えられる。また、ブーム17の撓み度合いは、ブーム本体伸縮量QBeにより影響を受ける。そこで、以下では、ブーム17の撓みを考慮したブーム撓み補正制御の内容について説明する。
<Boom deflection correction control>
Next, boom deflection correction control during fully automatic shoring erection control will be described. For example, the boom 17 of the erector device 100 is hydraulically driven. (fixed weight) may cause the boom 17 to flex. The primary operation control included in the fully automatic shoring erection control controls the boom 17 based on the detection result of the boom sensor mounted on the boom 17 without collimating the survey target on the shoring side as described above. . Therefore, if the boom 17 is flexed, it is conceivable that the positional accuracy in guiding the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R to their respective first target positions during the primary motion control will decrease. . Further, the degree of deflection of the boom 17 is affected by the boom body expansion/contraction amount QBe. Therefore, the contents of the boom deflection correction control in consideration of the deflection of the boom 17 will be described below.

上述したように、一次動作制御において、制御装置15のエレクタコントローラ102は、所定時間毎に左側ブーム17L及び右側ブーム17Rの各々における第1ブームセンサS1~第6ブームセンサS6に基づいて現在のパラメータ制御量を取得し、都度、第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量を算出する。その際、第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量は、現在のパラメータ制御量と第1目標位置座標(機体座標系)に基づいて算出される。ブーム撓み補正制御においては、第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量を算出する際に、ブーム17の撓み量を相殺するように、第1目標位置のZ軸座標(機体座標系)をプラス方向に補正した上で、現在のパラメータ制御量と補正後の第1目標位置座標(機体座標系)に基づいて算出する。 As described above, in the primary motion control, the erector controller 102 of the control device 15 controls the current parameters based on the first boom sensor S1 through the sixth boom sensor S6 for each of the left boom 17L and the right boom 17R at predetermined time intervals. The control amount is acquired, and the first left-side parameter required control amount and the first right-side parameter required control amount are calculated each time. At that time, the first left-side parameter required control amount and the first right-side parameter required control amount are calculated based on the current parameter control amount and the first target position coordinates (body coordinate system). In the boom deflection correction control, when calculating the first left parameter required control amount and the first right side parameter required control amount, the Z-axis coordinate of the first target position (body coordinate system) is corrected in the positive direction, and then calculated based on the current parameter control amount and the corrected first target position coordinates (body coordinate system).

図24は、ブーム17のブーム本体伸縮量QBeとブーム撓み量Qdの関係を例示する図である。図25は、ブーム17のブーム本体伸縮量QBeと撓み補正量Qcとの関係を例示する図である。 FIG. 24 is a diagram illustrating the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe of the boom 17 and the boom deflection amount Qd. FIG. 25 is a diagram illustrating the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe of the boom 17 and the deflection correction amount Qc.

図24は、ブーム17の把持部18に重量330kgの鋼製支保工を把持したときのブーム本体伸縮量QBeに応じたブーム撓み量Qdを測定した結果である。ブーム撓み量Qdは、第2チルト軸AX3の軸方向中央の位置で測定した。図24に示すように、ブーム本体伸縮量QBeが増加するに従いブーム撓み量Qdも増加することが分かる。 FIG. 24 shows the measurement results of the boom deflection amount Qd corresponding to the boom body expansion/contraction amount QBe when the gripping portion 18 of the boom 17 grips a steel shoring having a weight of 330 kg. The boom deflection amount Qd was measured at the axial center position of the second tilt axis AX3. As shown in FIG. 24, it can be seen that the boom deflection amount Qd increases as the boom body expansion/contraction amount QBe increases.

そこで、本実施形態におけるブーム撓み補正制御では、図25に示すようにブーム本体伸縮量QBeに応じて定められる撓み補正量Qcを、第1目標位置のZ軸座標(機体座標系)に加えることによってブーム撓み量Qdを相殺する。勿論、ブーム本体伸縮量QBeとブーム撓み量Qdとの関係は、把持部18に把持する鋼製支保工の重量(積載重量)に
よって変動する。そのため、図25に示すようなブーム本体伸縮量QBeと撓み補正量Qcとの関係は、ブーム17の固定重量と積載重量の組み合わせ毎に予め求めておく。そして、図25に示すようなブーム本体伸縮量QBeと撓み補正量Qcとの関係が格納された制御テーブル(以下、「撓み補正テーブル」と呼ぶ)を、ブーム17の積載重量毎にエレクタコントローラ102の記憶装置に予め記憶しておいてもよい。この場合、例えば、全自動支保工建て込み制御の開始に先立ち、ブーム17の積載重量(鋼製支保工の重量)を、例えばキーボード105やタブレット端末等といった入力装置を介して作業員の入力操作を受け付けてもよい。エレクタコントローラ102は、入力装置を介して取得した入力情報に基づいて、ブーム撓み補正制御で用いる制御テーブルを決定してもよい。なお、トンネル施工に用いる鋼製支保工の重量が変更されない場合には、上記入力装置を介した入力操作の受付を省略してもよい。
Therefore, in the boom deflection correction control in this embodiment, as shown in FIG. 25, a deflection correction amount Qc determined according to the boom body expansion/contraction amount QBe is added to the Z-axis coordinate (body coordinate system) of the first target position. cancels the boom deflection amount Qd. Of course, the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe and the boom deflection amount Qd varies depending on the weight (load weight) of the steel shoring gripped by the gripping portion 18 . Therefore, the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe and the deflection correction amount Qc as shown in FIG. Then, the erector controller 102 prepares a control table (hereinafter referred to as a "deflection correction table") storing the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe and the deflection correction amount Qc as shown in FIG. may be stored in advance in the storage device. In this case, for example, prior to the start of the fully automatic shoring erection control, the load weight of the boom 17 (the weight of the steel shoring) is input by the worker via an input device such as the keyboard 105 or a tablet terminal. may be accepted. The erector controller 102 may determine a control table to be used in boom deflection correction control based on input information acquired via an input device. If the weight of the steel shoring used for tunnel construction is not changed, the reception of the input operation via the input device may be omitted.

ブーム撓み補正制御において、エレクタコントローラ102が所定時間毎にブーム17のパラメータ制御量を取得した際、記憶装置に記憶されている撓み補正テーブルにアクセスし、現在のブーム本体伸縮量QBeに対応する撓み補正量Qcを読み出す。このようにして、エレクタコントローラ102は、撓み補正テーブルから読み出した撓み補正量Qcを、撓み補正を考慮していない第1目標位置座標(機体座標系)のZ軸座標に加算することで第1目標位置補正座標(機体座標系)を算出する。第1目標位置補正座標(機体座標系)は、撓み補正を考慮していない第1目標位置座標(機体座標系)に対してZ軸座標がプラス方向に撓み補正量Qcだけ高い座標として算出される。当該ブーム撓み補正制御によれば、一次動作制御中に駆動されるブーム17の撓み量を相殺してブーム17を制御することができるため、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを左側第1目標位置、右側第1目標位置にそれぞれ精度良く誘導することができる。また、ブーム撓み補正制御を所定時間毎に繰り返し行うことで、刻々と変化するブーム17のブーム本体伸縮量QBeに応じて適切な撓み補正を行うことができる。 In the boom deflection correction control, when the erector controller 102 acquires the parameter control amount of the boom 17 at predetermined time intervals, it accesses the deflection correction table stored in the storage device and determines the deflection corresponding to the current boom extension/contraction amount QBe. Read the correction amount Qc. In this manner, the erector controller 102 adds the deflection correction amount Qc read from the deflection correction table to the Z-axis coordinate of the first target position coordinate (body coordinate system) in which deflection correction is not considered. Calculate target position correction coordinates (body coordinate system). The first target position correction coordinates (body coordinate system) are calculated as coordinates whose Z-axis coordinates are higher by the deflection correction amount Qc in the positive direction than the first target position coordinates (body coordinate system) that do not consider deflection correction. be. According to the boom deflection correction control, it is possible to control the boom 17 by canceling the deflection amount of the boom 17 driven during the primary operation control. It is possible to accurately guide the vehicle to the first left target position and the first right target position. Further, by repeatedly performing the boom deflection correction control at predetermined time intervals, appropriate deflection correction can be performed according to the boom body expansion/contraction amount QBe of the boom 17 that changes every moment.

次に、ブーム撓み補正制御をより細かく実施する方法について説明する。ブーム17は、そのブーム本体伸縮量QBeが同じ場合でも、ブーム本体BMの仰角の違いによって影響を受ける場合がある。図26は、ブーム本体BMの仰角を0°、15°、30°と変化させたときのブーム本体伸縮量QBeとブーム撓み量Qdとの関係を示す図である。ブーム撓み量Qdの測定条件や鋼製支保工の重量は図24で説明したものと同様である。図26に示すように、ブーム本体伸縮量QBeが等しい条件下においても、ブーム本体BMの仰角が小さくなる程ブーム撓み量Qdが増える傾向があり、ブーム本体BMの仰角が0°すなわちブーム本体BMが水平姿勢のときに最もブーム撓み量Qdが大きくなる。 Next, a method for performing boom deflection correction control in more detail will be described. The boom 17 may be affected by a difference in elevation angle of the boom body BM even when the boom body extension/contraction amount QBe is the same. FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe and the boom deflection amount Qd when the elevation angle of the boom body BM is changed to 0°, 15°, and 30°. The conditions for measuring the boom deflection amount Qd and the weight of the steel shoring are the same as those described with reference to FIG. As shown in FIG. 26, even under the condition that the boom body extension/contraction amount QBe is equal, the boom deflection amount Qd tends to increase as the elevation angle of the boom body BM decreases. is in the horizontal posture, the boom deflection amount Qd is the largest.

そこで、ブーム撓み補正制御は、一次動作制御中に駆動されるブーム17の仰角を考慮してもよい。この場合、上述した撓み補正テーブルに、ブーム本体伸縮量QBeと撓み補正量Qcとブーム本体BMの仰角との関係を格納しておく。ブーム本体BMの仰角は、第2ブームセンサS2によって検出されるブーム本体チルト量QBtに基づいて取得できる。エレクタコントローラ102は、ブーム撓み補正制御に際して所定時間毎にブーム17のパラメータ制御量を取得する。そして、エレクタコントローラ102は記憶装置に記憶されている撓み補正テーブルにアクセスし、現在のブーム本体チルト量QBtに基づいて取得したブーム本体BMの仰角とブーム本体伸縮量QBeの組み合わせに対応する撓み補正量Qcを取得する。そして、エレクタコントローラ102は、取得した撓み補正量Qcに基づいて第1左側パラメータ必要制御量及び第1右側パラメータ必要制御量を算出する。これにより、一次動作制御中に駆動されるブーム17の撓みをより精度良く相殺して左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを左側第1目標位置、右側第1目標位置に誘導できる。 Therefore, the boom deflection correction control may consider the elevation angle of the boom 17 driven during the primary motion control. In this case, the relationship between the boom body expansion/contraction amount QBe, the deflection correction amount Qc, and the elevation angle of the boom body BM is stored in the above-described deflection correction table. The elevation angle of the boom body BM can be obtained based on the boom body tilt amount QBt detected by the second boom sensor S2. The erector controller 102 acquires the parameter control amount of the boom 17 at predetermined time intervals during the boom deflection correction control. Then, the erector controller 102 accesses the deflection correction table stored in the storage device, and corrects the deflection corresponding to the combination of the elevation angle of the boom body BM and the boom body expansion/contraction amount QBe obtained based on the current boom body tilt amount QBt. Get the quantity Qc. Then, the erector controller 102 calculates the first required left parameter control amount and the first required right parameter control amount based on the obtained deflection correction amount Qc. As a result, the deflection of the boom 17 driven during the primary motion control can be offset with higher accuracy, and the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R can be guided to the first left target position and the first right target position. .

ところで、上記実施形態において、支保工側測量用ターゲット9a~9dは、各把持部
18L,18Rに保持される鋼製支保工10L,10Rに取付けられていたが、各把持部18L,18Rに取付けられてもよい。すなわち、上述した二次動作制御時においては、把持部18L,18Rに各々取付けられた1又は複数の支保工側測量用ターゲットをトータルステーション300によって視準し、その測量結果に基づいて各鋼製支保工10L,10Rの三次元位置座標を取得してもよい。
Incidentally, in the above embodiment, the shoring-side surveying targets 9a to 9d were attached to the steel shorings 10L, 10R held by the respective gripping portions 18L, 18R. may be That is, at the time of the above-described secondary operation control, one or a plurality of shoring-side survey targets attached to the gripping portions 18L and 18R are collimated by the total station 300, and each steel shoring is measured based on the survey results. The three-dimensional position coordinates of the machines 10L and 10R may be obtained.

また、上述した実施形態では、機体側測量用ターゲット及び支保工側測量用ターゲットの三次元座標を取得するための測量装置としてトータルステーション300を用いる例を説明したが、支保工側測量用ターゲットの三次元座標を取得するため測量装置はトータルステーション300に代えてモーションキャプチャ用カメラを用いてもよい。 In the above-described embodiment, an example was explained in which the total station 300 was used as a surveying device for obtaining the three-dimensional coordinates of the fuselage-side survey target and the shoring-side survey target. Instead of the total station 300, the surveying instrument may use a motion capture camera to obtain the original coordinates.

<実施形態2>
図27は、実施形態2に係るトンネル支保工10の建て込みシステムSの概略構成図である。実施形態1と同様の構成については同じ符号を付すことで詳しい説明を省略する。
<Embodiment 2>
FIG. 27 is a schematic configuration diagram of the erection system S for the tunnel support 10 according to the second embodiment. A detailed description is omitted by attaching the same reference numerals to the same configuration as in the first embodiment.

本実施形態においては、トンネル支保工10を建て込む際に、トンネル支保工10の三次元位置座標を取得するための複数の支保工側測量用ターゲット4がトンネル支保工10に装着する。図27に示す例では、左側鋼製支保工10Lの天端部(上端部)、下端部、天端部と下端部の中間に位置する中間部にそれぞれ支保工側測量用ターゲット4A~4Cが取り付けられている。同様に、右側鋼製支保工10Rの天端部(上端部)、下端部、天端部と下端部の中間に位置する中間部にそれぞれ支保工側測量用ターゲット4D~4Fが取り付けられている。なお、本明細書では支保工側測量用ターゲット4A~4Fを総称して、単に支保工側測量用ターゲット4と略記する場合がある。本実施形態における支保工側測量用ターゲット4は、鋼製支保工の予め定められた定点に設置されたモーションキャプチャ用マーカーである。 In this embodiment, when erecting the tunnel support 10 , a plurality of support side survey targets 4 for obtaining the three-dimensional position coordinates of the tunnel support 10 are attached to the tunnel support 10 . In the example shown in FIG. 27, shoring-side survey targets 4A to 4C are placed at the top end (upper end), the bottom end, and the intermediate portion between the top end and the bottom end of the left steel shoring 10L. installed. Similarly, shoring-side survey targets 4D to 4F are attached to the top end (top end), bottom end, and intermediate portion between the top end and bottom end of the right steel shoring 10R. . In this specification, the shoring-side surveying targets 4A to 4F may be collectively referred to simply as the shoring-side surveying target 4 in some cases. The shoring-side survey target 4 in this embodiment is a motion capture marker installed at a predetermined fixed point on the steel shoring.

なお、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rにおいて各支保工側測量用ターゲット4を設置するための設置位置は予め定められた定点であり、当該位置には予めペンキやシール等で目印が標示されている。また、本実施形態では、支保工側測量用ターゲット4は、左側鋼製支保工10Lにおけるウェブ111aと、右側鋼製支保工10Rのウェブ112aに対して設置される。 In the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R, the installation positions for installing the respective shoring-side survey targets 4 are predetermined fixed points. A sign is marked. In this embodiment, the shoring-side survey target 4 is installed on the web 111a of the left steel shoring 10L and the web 112a of the right steel shoring 10R.

ここで、上述した左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rの天端部(上端部)、下端部、中間部は、ある程度の広がりをもった領域を指している。よって、支保工側測量用ターゲット4A(4D)は、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の第1本体部111(第2本体部112)における天端側の端部寄りの予め定められた位置に配置されていればよい。また、支保工側測量用ターゲット4B(4E)は、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の第1本体部111(第2本体部112)における下端側の端部寄りの予め定められた位置に配置されていればよい。また、支保工側測量用ターゲット4C(4F)は、左側鋼製支保工10L(右側鋼製支保工10R)の第1本体部111(第2本体部112)における天端部と下端部に挟まれる予め定められた位置に配置されていればよい。 Here, the top end portion (upper end portion), lower end portion, and intermediate portion of the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R described above refer to regions having a certain degree of spread. Therefore, the shoring-side surveying target 4A (4D) is positioned near the top end of the first main body 111 (second main body 112) of the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R). It suffices if it is arranged at a predetermined position. In addition, the shoring-side surveying target 4B (4E) is preliminarily located near the end on the lower end side of the first main body portion 111 (second main body portion 112) of the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R). It suffices if it is arranged at a predetermined position. In addition, the shoring-side surveying target 4C (4F) is sandwiched between the top end and the lower end of the first body portion 111 (second body portion 112) of the left steel shoring 10L (right steel shoring 10R). It is only necessary that it is arranged at a predetermined position where the

なお、支保工側測量用ターゲット4には、一般的なモーションキャプチャ技術に用いられる公知の反射マーカー(モーションキャプチャ用マーカー)を適宜用いることができる。また、支保工側測量用ターゲット4の形状は特に限定されず、例えば半球形状、球形状であっても良いし、シート形状を有していても良い。 For the shoring-side survey target 4, a known reflective marker (motion capture marker) used in a general motion capture technique can be appropriately used. The shape of the surveying target 4 for shoring is not particularly limited, and may be, for example, a hemispherical shape, a spherical shape, or a sheet shape.

また、エレクタ装置100の前部側には、予め定められた位置に複数のモーションキャプチャ用カメラ5(測量装置)が設置されている。複数のモーションキャプチャ用カメラ
5は、トンネル支保工10の全自動建て込み制御を行う際、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに取り付けた支保工側測量用ターゲット4を時系列的に撮影するのに支障がない位置に設置されており、図27に示す例ではエレクタ装置100の機体100Aの前方における左側部、右側部、中央部にそれぞれモーションキャプチャ用カメラ5A
~5Cが設置されている。モーションキャプチャ用カメラ5は、機体100Aにおいて予
め定められた定点に設置されている。また、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cは、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに取り付けた支保工側測量用ターゲット4を互いに異なる角度から撮影することができるように配置されている。なお、本明細書ではモーションキャプチャ用カメラ5A~5Cを総称して、単にモーションキャプチャ用カメラ5と略記する場合がある。本実施形態では、3つのモーションキャプチャ用カメラ5A~5Cによって撮影した撮影画像データに基づいて支保工側測量用ターゲット4の動きを三角測量の原理で計測し、支保工側測量用ターゲット4の三次元位置情報を取得することができる。
A plurality of motion capture cameras 5 (surveying devices) are installed at predetermined positions on the front side of the erector device 100 . When performing fully automatic erection control of the tunnel shoring 10, the plurality of motion capture cameras 5 time-sequentially capture the shoring-side survey targets 4 attached to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R. In the example shown in FIG. 27, the motion capture cameras 5A are installed in the left, right, and central portions of the body 100A of the erector device 100, respectively.
~ 5C is installed. The motion capture camera 5 is installed at a predetermined fixed point on the airframe 100A. In addition, the motion capture cameras 5A to 5C are arranged so as to photograph the shoring-side survey targets 4 attached to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R from different angles. there is In this specification, the motion capture cameras 5A to 5C may be collectively abbreviated as the motion capture camera 5 in some cases. In this embodiment, the movement of the shoring-side survey target 4 is measured by the principle of triangulation based on the captured image data captured by the three motion capture cameras 5A to 5C, and the shoring-side survey target 4 is measured three-dimensionally. Original location information can be acquired.

図28に示すように、モーションキャプチャ用カメラ5は、撮像素子5aと、支保工側測量用ターゲット4に光束を照射する光照射装置5bを備えている。また、図28における符号5cは、エレクタ装置100のカメラ設置部P2に取り付けられるカメラホルダである。モーションキャプチャ用カメラ5は、光照射装置5bから赤外線を照射し、支保工側測量用ターゲット4からの反射光を撮像素子5aが受光する赤外線カメラである。各支保工側測量用ターゲット4A~4Fの表面は、光照射装置5bから照射された赤外線を反射する素材によって形成されている。なお、モーションキャプチャ用カメラ5における撮像素子5aの光入射面には、光照射装置5bから放射される光束の分光特性に対応した光学フィルターが装着されていてもよい。また、各モーションキャプチャ用カメラ5は、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに取り付けられている支保工側測量用ターゲット4A~4Fがすべて撮影範囲に含まれるように、エレクタ装置100に設置する際のカメラの向きや画角等が調整されている。更に、各モーションキャプチャ用カメラ5は、エレクタ装置100に設置された状態において、その設置面から撮像素子5a中心までの高さは一定である。 As shown in FIG. 28, the motion capture camera 5 includes an imaging element 5a and a light irradiation device 5b for irradiating the shoring-side survey target 4 with a light beam. Reference numeral 5c in FIG. 28 denotes a camera holder attached to the camera installation portion P2 of the erector device 100. As shown in FIG. The motion capture camera 5 is an infrared camera that emits infrared light from a light irradiation device 5b and receives reflected light from the shoring-side survey target 4 with an imaging device 5a. The surface of each of the shoring-side surveying targets 4A to 4F is made of a material that reflects infrared rays irradiated from the light irradiation device 5b. An optical filter corresponding to the spectral characteristics of the light flux emitted from the light irradiation device 5b may be attached to the light incident surface of the imaging device 5a in the motion capture camera 5. FIG. In addition, each motion capture camera 5 has an erector device 100 so that all of the shoring-side survey targets 4A to 4F attached to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R are included in the photographing range. The direction and angle of view of the camera when installed in the are adjusted. Furthermore, each motion capture camera 5 has a constant height from its installation surface to the center of the imaging device 5a when installed on the erector device 100. FIG.

また、モーションキャプチャ用カメラ5は、エレクタ装置100のエレクタ側アンテナ103との無線通信によりデータの送受信が可能であり、支保工側測量用ターゲット4を時系列的に撮影した撮影画像データは、モーションキャプチャ用カメラ5から制御装置15のエレクタコントローラ102に送信される。制御装置15のエレクタコントローラ102は、モーションキャプチャ用カメラ5から受信した撮影画像データに対して画像処理を行う画像処理装置として機能し、左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rに取り付けられた支保工側測量用ターゲット4A~4Fの各時間(フレーム毎)における三次元位置座標を求める。なお、エレクタ装置100に設置された各機体側測量用ターゲット9A~9Cと、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5C相互における相対位置関係は既知であり、これらの位置に関するデータは制御装置15のエレクタコントローラ102の記憶装置に予め格納されている。 In addition, the motion capture camera 5 can transmit and receive data by wireless communication with the erector side antenna 103 of the erector device 100, and the photographed image data obtained by photographing the shoring side survey target 4 in time series can be captured in motion. It is transmitted from the capture camera 5 to the erector controller 102 of the control device 15 . The erector controller 102 of the control device 15 functions as an image processing device that performs image processing on captured image data received from the motion capture camera 5, and is attached to the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R. Also, the three-dimensional position coordinates of the surveying targets 4A to 4F on the shoring side are obtained at each time (each frame). The relative positional relationship between each body-side survey target 9A to 9C installed in the erector device 100 and each of the motion capture cameras 5A to 5C is known, and the data regarding these positions are stored in the erector controller of the control device 15. It is stored in advance in the storage device 102 .

次に、本実施形態に係る全自動建て込み制御について説明する。全自動建て込み制御における一次動作制御については実施形態1と同様である。二次動作制御においては、制御装置15のエレクタコントローラ102は各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cを遠隔操作し、支保工側測量用ターゲット4A~4Fが装着された左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cに撮影させる。各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cは、全ての支保工側測量用ターゲット4A~4Fがそれぞれの撮影範囲に含まれるように左側鋼製支保工10L及び右側鋼製支保工10Rを同時かつ時系列的に撮影する。以下、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cによって撮影された画像を「モーションキャプチャ撮影画像」という。なお、エレクタコン
トローラ102は、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cによるモーションキャプチャ撮影画像の撮影に際して、光照射装置5bから赤外線を発光させる。このようにして、赤外線を反射する素材によって表面が形成されている各支保工側測量用ターゲット4A~4Fからの反射光を撮像素子5aが受光することとなり、モーションキャプチャ撮影画像には各支保工側測量用ターゲット4A~4Fだけが明るく写るようになる(他の物体は暗く写る)。その結果、モーションキャプチャ撮影画像から、支保工側測量用ターゲット4A~4Fの位置の抽出を精度良く行うことができる。
Next, the fully automatic erection control according to this embodiment will be described. The primary operation control in the fully automatic erection control is the same as in the first embodiment. In the secondary operation control, the erector controller 102 of the control device 15 remotely operates the motion capture cameras 5A to 5C to control the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10L equipped with the shoring survey targets 4A to 4F. The motion capture cameras 5A to 5C are allowed to photograph the manufactured shoring 10R. Each motion capture camera 5A-5C captures the left steel shoring 10L and the right steel shoring 10R simultaneously and chronologically so that all the shoring-side survey targets 4A-4F are included in their respective imaging ranges. to shoot. The images captured by the respective motion capture cameras 5A to 5C are hereinafter referred to as "motion capture captured images". The erector controller 102 emits infrared rays from the light irradiation device 5b when the motion capture images are captured by the motion capture cameras 5A to 5C. In this way, the imaging element 5a receives the reflected light from each of the shoring-side survey targets 4A to 4F, the surface of which is formed of a material that reflects infrared rays. Only the side survey targets 4A to 4F appear bright (other objects appear dark). As a result, it is possible to accurately extract the positions of the shoring-side survey targets 4A to 4F from the motion-captured images.

エレクタコントローラ102は、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cから受信したモーションキャプチャ撮影画像を記憶装置に記憶する。そして、エレクタコントローラ102は、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cによって同時刻に撮影された各モーションキャプチャ撮影画像に対して画像処理を行い、各モーションキャプチャ撮影画像上で抽出される各支保工側測量用ターゲット4A~4Fの2次元座標と、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cの三次元座標に基づき、例えば三角測量の原理を利用して各支保工側測量用ターゲット4A~4Fの三次元座標を演算する。 The erector controller 102 stores the motion capture shot images received from the respective motion capture cameras 5A to 5C in the storage device. Then, the erector controller 102 performs image processing on each motion capture image taken by each motion capture camera 5A to 5C at the same time, and each shoring side survey extracted on each motion capture image. Based on the two-dimensional coordinates of the targets 4A-4F and the three-dimensional coordinates of the motion capture cameras 5A-5C, for example, using the principle of triangulation, the three-dimensional coordinates of the survey targets 4A-4F for the shoring side are calculated. Calculate.

なお、エレクタ装置100に設置された各機体側測量用ターゲット9A~9Cと、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5C相互における相対位置関係に関するデータは、エレクタコントローラ102の記憶装置に格納されているため、エレクタコントローラ102は、トータルステーション300から取得した各機体側測量用ターゲット9A~9Cの三次元位置座標(絶対座標系)に基づいて、各モーションキャプチャ用カメラ5A~5Cの三次元位置座標(絶対座標系)を求めることができる。 In addition, since the data regarding the relative positional relationship between each body side survey target 9A to 9C installed in the erector device 100 and each motion capture camera 5A to 5C is stored in the storage device of the erector controller 102, The erector controller 102 calculates the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of each of the motion capture cameras 5A-5C based on the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of each body-side survey target 9A-9C obtained from the total station 300. ) can be obtained.

上記のようなモーションキャプチャシステムにおけるマーカーの三次元座標の算出手法自体は公知であり、ここでの詳細な説明は割愛するが、例えばモーションキャプチャ撮影画像を2値化処理した2値画像に対してラベリング処理を行い、エピポーラマッチングアルゴリズムを利用することでモーションキャプチャシステムにおけるマーカーの三次元座標の算出手法が知られており、本実施形態でもこのような算出手法に基づいて各支保工側測量用ターゲット4A~4Fの三次元位置座標(絶対座標系)を演算して求めることができる。 The method of calculating the three-dimensional coordinates of the marker in the motion capture system as described above is known per se, and detailed description thereof will be omitted here. A method for calculating the three-dimensional coordinates of markers in a motion capture system is known by performing labeling processing and using an epipolar matching algorithm. It can be obtained by calculating the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of 4A to 4F.

エレクタコントローラ102は、左側ブーム17Lに対する二次動作制御を行う際には、上記のように求めた左側鋼製支保工10Lにおける支保工側測量用ターゲット4A~4Cの三次元位置座標(絶対座標系)を、機体基準点PBを原点とする機体座標系(X,Y,Z)に変換する。そして、機体座標系(X,Y,Z)における支保工側測量用ターゲット4A~4Cの三次元位置座標(機体座標系)に基づいて、現在の左側鋼製支保工10Lの三次元位置座標(機体座標系)と左側第2目標位置座標(機体座標系)との差分(ずれ量)を算出し、左側鋼製支保工10Lを左側第2目標位置に誘導するために必要な左側ブーム17Lのパラメータ制御量である第2左側パラメータ必要制御量を算出する。そして、第2左側パラメータ必要制御量に基づいて左側ブーム17Lに搭載された駆動機構(各関節部を駆動する伸縮ジャッキ)を制御し、左側鋼製支保工10Lを左側第2目標位置に誘導することができる。 When the erector controller 102 performs the secondary motion control for the left boom 17L, the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system ) into the body coordinate system (X, Y, Z) with the body reference point PB as the origin. Then, based on the three-dimensional position coordinates (body coordinate system) of the shoring side survey targets 4A to 4C in the body coordinate system (X, Y, Z), the three-dimensional position coordinates ( machine body coordinate system) and the left side second target position coordinates (machine body coordinate system), and the left boom 17L required to guide the left steel shoring 10L to the left side second target position. A second left parameter required control amount, which is a parameter control amount, is calculated. Then, based on the second left parameter required control amount, the drive mechanism mounted on the left boom 17L (the telescopic jack that drives each joint) is controlled to guide the left steel shoring 10L to the second left target position. be able to.

同様に、右側ブーム17Rに対する二次動作制御を行う際には、上記のように求めた右側鋼製支保工10Rにおける支保工側測量用ターゲット4D~4Fの三次元位置座標(絶対座標系)を、機体基準点PBを原点とする機体座標系(X,Y,Z)に変換する。そして、機体座標系(X,Y,Z)における支保工側測量用ターゲット4D~4Fの三次元位置座標(機体座標系)に基づいて、現在の右側鋼製支保工10Rの三次元位置座標(機体座標系)と右側第2目標位置座標(機体座標系)との差分(ずれ量)を算出し、右側鋼製支保工10Rを右側第2目標位置に誘導するために必要な右側ブーム17Rのパラメータ
制御量である第2右側パラメータ必要制御量を算出する。そして、第2右側パラメータ必要制御量に基づいて右側ブーム17Rに搭載された駆動機構(各関節部を駆動する伸縮ジャッキ)を制御し、右側鋼製支保工10Rを右側第2目標位置に誘導することができる。また、本実施形態において、支保工側測量用ターゲットを各ブーム17L,17Rにおける把持部18に取付け、当該支保工側測量用ターゲットをエレクタ装置100に設置したモーションキャプチャ用カメラによって撮影してもよい。
Similarly, when performing secondary motion control for the right boom 17R, the three-dimensional position coordinates (absolute coordinate system) of the shoring-side survey targets 4D to 4F in the right steel shoring 10R obtained as described above are , into the body coordinate system (X, Y, Z) with the body reference point PB as the origin. Then, based on the three-dimensional position coordinates (body coordinate system) of the shoring side survey targets 4D to 4F in the body coordinate system (X, Y, Z), the three-dimensional position coordinates ( machine body coordinate system) and the right side second target position coordinates (machine body coordinate system), and the right boom 17R required to guide the right side steel shoring 10R to the right side second target position. A second right parameter required control amount, which is a parameter control amount, is calculated. Then, based on the second right parameter required control amount, the drive mechanism mounted on the right boom 17R (the telescopic jack that drives each joint) is controlled to guide the right steel shoring 10R to the right second target position. be able to. Further, in the present embodiment, the shoring-side survey target may be attached to the grasping portion 18 of each of the booms 17L and 17R, and the shoring-side survey target may be photographed by a motion capture camera installed in the erector device 100. .

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。例えば、上述した各実施形態において、各ブーム17が備える関節部として6か所の関節部を例示したが、関節部の数は例示的なものであり、その数が増減してもよい。また、各ブーム17における関節部の動作として、傾動(チルト)動作、旋回(スイング)動作、伸縮、回動を例示したが、これらとは異なる動作が関節部で行われてもよく、そのような態様も本発明に係る技術的思想の範疇に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these. Various modifications are possible. For example, in each of the above-described embodiments, six joints are illustrated as joints included in each boom 17, but the number of joints is an example, and the number may be increased or decreased. In addition, tilting motion, swinging motion, expansion and contraction, and rotation have been exemplified as motions of the joints of each boom 17, but motions different from these may be performed at the joints. This aspect is also included in the technical concept of the present invention.

1・・・トンネル支保構造
10・・・トンネル支保工
9A~9C・・・機体側測量用ターゲット
9a~9d・・・支保工側測量用ターゲット
10L・・・左側鋼製支保工
10R・・・右側鋼製支保工
17L・・・左側ブーム
17R・・・右側ブーム
18L・・・左側把持部
18R・・・右側把持部
40・・・雌型連結部
50・・・雄型連結部
51・・・雄型係止部材
100・・・エレクタ装置
100A・・・機体
121・・・第1天端継手板
122・・・第2天端継手板
Reference Signs List 1 Tunnel support structure 10 Tunnel supports 9A to 9C Airframe side survey targets 9a to 9d Shoring side survey targets 10L Left steel support 10R Right steel shoring 17L Left boom 17R Right boom 18L Left gripping part 18R Right gripping part 40 Female connecting part 50 Male connecting part 51 ·Male locking member 100...Erector device 100A...Body 121...First top joint plate 122...Second top joint plate

Claims (6)

鋼製支保工を把持可能な把持部を先端側に有すると共に、付設される駆動機構の作動によって所定の駆動動作が可能な関節部を有するブームを備えたエレクタ装置を用いて前記鋼製支保工の建て込みを行う支保工建て込みシステムであって、
前記関節部における駆動機構を制御する制御装置と、
前記関節部における前記駆動機構の制御量を検出するブームセンサと、
前記エレクタ装置における機体に取付けられた機体側測量用ターゲットと、
前記把持部に把持された前記鋼製支保工又は前記把持部に取付けられた支保工側測量用ターゲットと、
前記機体側測量用ターゲット及び前記支保工側測量用ターゲットの三次元座標を取得するための測量装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記鋼製支保工の建て込み時において、少なくとも前記測量装置から取得した前記機体側測量用ターゲットの三次元座標及び前記ブームセンサの検出結果に基づいて前記鋼製支保工を第1目標位置に誘導するように前記ブームを制御する一次動作制御を行い、当該一次動作制御の後、少なくとも前記測量装置から取得した前記支保工側測量用ターゲットの三次元座標に基づいて前記鋼製支保工を前記第1目標位置から第2目標位置に誘導するように前記ブームを制御する二次動作制御を行う、
支保工建て込みシステム。
The steel shoring using an erector device having a boom having a gripping portion capable of gripping the steel shoring on the tip side and a joint portion capable of performing a predetermined driving operation by the operation of the attached drive mechanism. A shoring erection system for erecting a
a control device that controls a drive mechanism in the joint;
a boom sensor that detects a control amount of the drive mechanism in the joint;
a fuselage-side survey target attached to the fuselage of the erector device;
the steel shoring gripped by the gripping portion or the shoring-side survey target attached to the gripping portion;
a surveying device for acquiring three-dimensional coordinates of the body-side survey target and the shoring-side survey target;
with
When erecting the steel shoring, the control device moves the steel shoring based on at least the three-dimensional coordinates of the target for surveying on the aircraft side obtained from the surveying device and the detection result of the boom sensor. 1 Perform primary motion control to control the boom so as to guide it to a target position, and after the primary motion control, at least based on the three-dimensional coordinates of the shoring side survey target acquired from the surveying device, the steel performing a secondary motion control that controls the boom to guide the shoring from the first target position to a second target position;
Shoring built-in system.
前記制御装置は、一次動作制御時において前記ブームの撓み量を相殺するように前記ブームを制御するブーム撓み補正制御を行う、
請求項1に記載の支保工建て込みシステム。
The control device performs boom deflection correction control to control the boom so as to offset the deflection amount of the boom during primary operation control.
Shoring erection system according to claim 1.
前記制御装置は、一次動作制御中の前記ブームの伸縮量を前記ブームセンサの検出結果に基づいて取得し、前記ブームの伸縮量に応じて前記ブーム撓み補正制御を行う、
請求項2に記載の支保工建て込みシステム。
The control device acquires the amount of expansion and contraction of the boom during primary operation control based on the detection result of the boom sensor, and performs the boom deflection correction control according to the amount of expansion and contraction of the boom.
Shoring erection system according to claim 2.
前記制御装置は、一次動作制御中の前記ブームの仰角を前記ブームセンサの検出結果に基づいて取得し、前記ブームの仰角に応じて前記ブーム撓み補正制御を行う、
請求項2又は3に記載の支保工建て込みシステム。
The control device acquires the elevation angle of the boom during primary operation control based on the detection result of the boom sensor, and performs the boom deflection correction control according to the elevation angle of the boom.
Shoring erection system according to claim 2 or 3.
前記ブーム撓み補正制御において、前記制御装置は、前記ブームの撓み量を相殺する方向に前記第1目標位置の座標を補正した第1目標位置補正座標を算出し、前記第1目標位置補正座標に基づいて前記ブームを制御する、
請求項2から4の何れか一項に記載の支保工建て込みシステム。
In the boom deflection correction control, the control device calculates first target position corrected coordinates by correcting the coordinates of the first target position in a direction to offset the deflection amount of the boom, and calculates the first target position corrected coordinates. controlling the boom based on
Shoring erection system according to any one of claims 2 to 4.
前記支保工側測量用ターゲットは、前記鋼製支保工に設置されたモーションキャプチャ用マーカーを含み、
前記測量装置は、前記エレクタ装置における機体に取付けられると共に前記モーションキャプチャ用マーカーを撮影するモーションキャプチャ用カメラを含み、
前記制御装置は、前記モーションキャプチャ用カメラによって前記モーションキャプチャ用マーカーを撮影することで取得した撮影画像に基づいて前記モーションキャプチャ用マーカーの三次元座標を取得する、
請求項1から5の何れか一項に記載の支保工建て込みシステム。
The shoring-side survey target includes a motion capture marker installed on the steel shoring,
The surveying device includes a motion capture camera attached to the fuselage of the erector device and capturing the motion capture marker,
The control device obtains the three-dimensional coordinates of the motion capture marker based on a photographed image obtained by photographing the motion capture marker with the motion capture camera.
Shoring erection system according to any one of claims 1 to 5.
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