JP2764481B2 - プレキャストコンクリート部材用建方機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工場生産される柱、
梁、スラブ等のプレキャストコンクリート部材を建方計
画にしたがって順次組立てるのに使用されるプレキャス
トコンクリート部材（以下ＰＣ部材という）の建方機械
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＰＣ部材の建方機械としては、定
置式タワークレーン、移動式クレーンが使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のクレーンによる建方方式において、建方計画上問
題になるのがクレーンの必要能力である。例えば作業半
径が１ｍ不足しても建方が不可能で、クレーン台数増等
の処置が必要になり、コストアップになってしまう。ま
た、ＰＣ部材をワイヤロープで吊る方式のクレーンを使
用している限り、吊りフックに何等かの改良が施された
としても吊下したＰＣ部材は風等によって揺れるため、
ＰＣ部材の位置決めには弋工等の，人手を要するほか、
クレーンの作業半径でなければ建方作業ができないとい
う問題があった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、１台の建方機械で全建方作業域のＰＣ部
材の建方を可能にすると共に、建物内での垂直移動を可
能にしたＰＣ部材用建方機械を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、４辺を有する四角状の枠体と、前記枠体の
各隅部に上下動可能にそれぞれ設けられた４本の隅部支
柱と、前記枠体の各４辺の長手方向の中間部に上下動可
能にそれぞれ設けられた４本の中間支柱と、前記枠体の
各隅部に設けられそれぞれ前記隅部支柱を上下動させる
４つの駆動手段と、前記枠体の各４辺の長手方向の中間
部に設けられそれぞれ前記中間支柱を上下動させる４つ
の駆動手段と、前記各隅部支柱及び各中間支柱の下端に
それぞれ設けられた水平移動用の走行台車と、前記枠体
の下面に設けられた荷吊ロボットとを備えたことを特徴
とする。また、本発明は、前記荷吊ロボットが、前記枠
体の下面で直交する２方向に移動可能に配設されている
ことを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１１に基
づいて説明する。図１は建方機械の全体の構成を示す概
略斜視図、図２は建方機械の平面図、図３は図２のＡ−
Ａ線に沿う断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿うであ
る。図１〜図４において、全体符号１０で示す建方機械
は、四辺からなる四角状の枠体１１を有し、この枠体１
１の内側には、前後左右の中間に位置して連結フレーム
１１ａ、１１ｂが差し渡し状態に接合されている。枠体
１１の四隅部分には支柱１２ａ〜１２ｄ（特許請求の範
囲の隅部支柱に相当）が垂直かつ上下動可能に貫通して
支持され、さらに連結フレーム１１ａ、１１ｂが接合さ
れる枠体１１の各辺の長手方向の中間部分には中間支柱
１３ａ〜１３ｄが支柱１２ａ〜１２ｄより枠体１１の内
側に位置して垂直かつ上下動可能に貫通支持されてい
る。また、四隅の支柱１２ａ〜１２ｄおよび中間支柱１
３ａ〜１３ｄの各貫通支持部には、それぞれの支柱を上
下動させる電動式駆動装置（不図示）が装着され、それ
ぞれの電動式駆動装置はそれぞれの支柱とラック・ピニ
オンなどの機構（不図示）を介して連繋される。各支柱
１２ａ〜１２ｄおよび１３ａ〜１３ｄの下端には、建方
機械１０全体を水平方向に移動させる駆動源付きの走行
台車１４が設けられている。また、この走行台車１４は
Ｘ、Ｙの２方向に移動できる構成になっている。

【０００７】枠体１１の下面には、前後方向に伸びる複
数の案内レール１５が左右方向に平行に配設されてお
り、この案内レール１５には、これら案内レール１５を
直角な方向に横切る走行レール１６が案内レール１５の
長手方向に沿って走行可能に支持され、走行レール１６
はこれに装着した走行装置１７によって案内レール１５
に沿い自動走行される。また、走行レール１６には、そ
の長手方向に沿って自動走行するロボット走行装置１８
に、荷吊ロボット１９が旋回可能に支持されている。荷
吊ロボット１９は、一対の関節アーム２０を有し、この
関節アーム２０には不図示の油圧アクチュエータなどに
よって屈曲動作されるとともに、先端にはＰＣ部材を把
持するつかみ具２１を備え、このつかみ具２１は不図示
の油圧アクチュエータなどによって開閉可能になってい
る。

【０００８】図１において、２２は建方機械１０により
組み立てられるＰＣ柱、２３は同じくＰＣ梁、２４はＰ
Ｃスラブである。

【０００９】図５および図６は、ＰＣ部材を建方機械１
０の荷受け位置へ搬送するための搬送車の一例を示すも
のである。図５および図６において、３０は搬送車であ
り、スラブ上を自動走行するキャタピラ３１を有し、キ
ャタピラ３１により支持された車体３２には荷台３３が
水平にかつ水平方向に旋回可能に取り付けられている。
荷台３３には、ＰＣ部材を支持する２対の関節アーム３
４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂが設けられており、
これら関節アームは不図示の油圧アクチュエータなどに
よって屈曲動作される。

【００１０】次に動作について説明する。ＰＣ部材の建
方順序は、柱、梁、スラブの順に行われる。まず、柱の
建方に際しては図７に示すように建方機械１０の８本の
支柱１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄのすべてを走行台
車１４を介して建方完了の床面上に接地し、枠体１１を
支柱１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄの最上部に位置さ
せるとともに床面に対し平行にレベル出しされた状態に
保持する。その後、走行台車１４を駆動して建方機械１
０を柱の建方位置へ移動し位置決めする。次に、建方機
械１０と同一の建物床面にあって、建方機械１０から離
れた位置に待機する搬送車３０の荷台３３上にクレーン
等によりＰＣ柱２２を垂直に載置し、関節アーム３４
ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂにより保持する。この
状態で搬送車３０を建方機械１０に向け走行させ、図７
に示すように予め決めた荷吊り位置に停止させる。

【００１１】しかる後、レール走行装置１７およびロボ
ット走行装置１８を起動して荷吊ロボット１９を搬送車
３０上に載置されているＰＣ柱２２の真上に移動させ停
止させる。この状態で荷吊ロボット１９の関節アーム２
０を作動させて搬送車３０上のＰＣ柱２２の上端部をつ
かみ具２１で把持する。その後、搬送車３０の関節アー
ム３４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂを開放するとと
もに荷吊ロボット１９によりＰＣ柱２２を吊り上げ、レ
ール走行装置１７およびロボット走行装置１８を動作す
ることにより、荷吊ロボット１９で把持されたＰＣ柱２
２を柱建方位置へ移動させる。そして、関節アーム２０
を伸長することにより、ＰＣ柱２２を図７の破線に示す
ように柱建方位置へ組付け、その柱脚を固定する。以
下、同様にして、搬送車３０で搬送されてくるＰＣ柱２
２を決められた建方位置に組み付ける。そして、ＰＣ柱
２２の建方が完了したならば梁およびスラブの建方へ移
行する。

【００１２】まず、梁の建方に際しては、柱建方と同様
にスラブに作用する荷重が分散するように建方機械１０
全体を８本の支柱１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄによ
り支持する。そして、建方機械１０を梁の建方位置へ図
８および図１１に示すように移動し位置決めする。図８
は梁建方時のイメージを表わした側面図であり、図１１
は任意スパンにおける梁およびスラブの建方順序を示す
説明図である。建方機械１０を図１１に示す状態に位置
決めした状態で、ＰＣ梁２３を立設した柱２２間に組み
付ける場合は、搬送車３０の荷台３３上にＰＣ梁２３を
載置し、建方機械１０へ図８に示すように搬送する。そ
の後、建方機械１０では、荷台３３上のＰＣ梁２３を荷
吊ロボット１９の関節アーム２０により吊り上げ、レー
ル走行装置１７およびロボット走行装置１８を動作させ
ることにより梁建方位置へ移動させる。その後、ＰＣ梁
２３を図８の実線に示すように柱２２間に差し流し、そ
の両端部を柱２２に固定する。

【００１３】次に、スラブの建方について述べる。図９
は、スラブ建方時のイメージを表す概略側面図であり、
図１にその詳細を示す。スラブの建方に際しては、支柱
１２ａ、１２ｂを上動させて、その走行台車１４を既設
の梁２３上に接地し、支柱１２ｃ、１２ｄを下動させて
既設のスラブ上に走行台車１４を介して接地する。そし
て、中間支柱１３ａ〜１３ｄを最上端に上昇させて、ス
ラブの建方作業に邪魔にならない退避状態におく。

【００１４】次に、建方機械１０と同一の建物床面を自
動走行する搬送車３０により、ＰＣスラブ２４を予め決
められた建方機械１０の荷取りエリアへ図１および図９
に示すように運搬する。荷取りエリアに待機する荷吊ロ
ボット１９は、例えばリモート制御指令を受けると、そ
の関節アーム２０が作動して搬送車３０上のＰＣスラブ
２４に突出しているフックにつかみ具２１を引っ掛け把
持する。そして、ＰＣスラブ２４を関節アーム２０によ
り吊り上げる。ＰＣスラブ２４が吊り上げられると、レ
ール走行装置１７およびロボット走行装置１８が動作を
開始して荷吊ロボット１９を荷吊り状態のまま予め決め
られたスラブ建方位置へ移動する。この場合、建物全体
の平面を図１に示すようにＸ、Ｙ座標で設定し、この
Ｘ、Ｙ座標から建方機械１０の位置、および建方機械内
での荷吊ロボット１９の位置を認識することにより、ス
ラブの建方位置を割り出すことができる。その後、荷吊
ロボット１９を旋回動作させて既設梁に対する組み立て
の方向を設定する。この状態で関節アーム２０を作動さ
せることにより、ＰＣスラブ２４を決められた位置の既
設梁間に配置し組み付ける。ＰＣスラブ２４の配置、組
み付けが終了すると、荷吊ロボット１９は、そのつかみ
具２１をＰＣスラブ２４の吊りフックから開放した後、
レール走行装置１７およびロボット走行装置１８の動作
によって荷取りエリアへ移動される。そして、荷取りエ
リアに待機する搬送車３０上のＰＣスラブ２４を再び吊
り上げて指定されたスラブ建方位置へ移送し、スラブの
建方を実行する。

【００１５】図１１は、任意スパンにおける梁およびス
ラブの建方順序の一例を示すもので、イで大梁主筋下筋
方向の梁を組み付け、次いでロ、ハ、ニでスラブを組み
付け、ホで大梁主筋下筋方向の梁の組み付けを、さらに
ヘで大梁主筋上筋方向の梁の組み付けを行い、最後のト
でスラブの組み付けを行うことによって、スパンの建方
が完了する。

【００１６】図１０は、搬送車３０へのＰＣ部材の荷積
み状態を示す説明図である。搬送車３０は、建方機械１
０と同一の作業フロアーに設けられた荷受エリア４０に
待機しており、不図示のトラックからＰＣ部材、例えば
ＰＣスラブ２４をクレーン４１により吊り揚げ、これを
荷受エリア４０に待機する搬送車３０の４本の関節アー
ム３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂまたは荷台３３によ
り受け取る。受け取ったＣＰ部材は建方機械１０がある
場所へ搬送車３０によって自動的に運搬される。

【００１７】次に建方機械の移動方法の具体例を図１２
〜図１５について説明する。スラブの建方等に際し、片
側の支柱１２ａ、１２ｂを既設のＰＣ梁２３上に乗せる
場合は、図１２の（ａ）、（ｂ）に示すように支柱１２
ａ、１２ｂを最上端まで上昇させ、建方機械１０を支柱
１２ｃ、１２ｄおよび中間支柱１３ａ〜１３ｄにより支
持した状態でそれぞれの走行台車１４により、図１２の
（ｂ）に示す矢印Ａ方向に支柱１２ａ、１２ｂが梁２３
ａ上に位置するまで水平移動させる。その後、図１３の
（ａ）、（ｂ）に示すように支柱１２ａ、１２ｂをその
走行台車１４が梁上に接地するまで下降する。これによ
り、支柱１２ａ、１２ｂを既設の梁上に乗せることがで
きる。

【００１８】スラブなどの建方中に建方機械１０を隣接
するスパンへ移動する場合は、図１４の（ａ）、（ｂ）
に示すように図１３に示す状態にある中間支柱１３ａを
最上端まで上昇させ、この状態で建方機械１０全体を図
１４の（ａ）に示す矢印Ｂ方向へ中間支柱１３ａが大梁
主筋上筋方向の梁２３ｂを越えるまで水平移動させる。
その後、中間支柱１３ａを下降して床面へ接地し、次い
で支柱１２ａ、１２ｂおよび中間支柱１３ｄを最上端ま
で上昇させる。この状態で建方機械１０全体を再度Ｂ方
向へ移動させる。これにより建方機械１０を隣接スパン
へ移動させることができる。このときの建方機械１０の
支持柱は支柱１２ｃ、１２ｄおよび１３ａ、１３ｂ、１
３ｃである。

【００１９】建方機械を上階へクライミングする場合
は、図１３に示す状態にある建方機械１０に対し、その
支柱１２ａ、１２ｂの走行台車１４が接地するスラブ上
に養生部材５１、５２を敷設し、かつ支柱１２ｃ、１２
ｄを最上端まで上昇させる。この状態で支柱１２ａ、１
２ｂおよび中間支柱１３ｂ〜１３ｄとその走行台車１４
を利用して建方機械１０全体を図１５の（ａ）に示す矢
印Ｃ方向へ支柱１２ｃ、１２ｄが既設梁上に位置するま
で移動させる。その後、支柱１２ｃ、１２ｄを下降して
その走行台車１４を既設梁上に図１５の（ｂ）に示すよ
うに接地させる。さらに支柱１２ａ〜１２ｄおよび中間
支柱１３ａの各電動式駆動装置を同一速度で同時に起動
することにより中間支柱１３ｂ〜１３ｄおよび荷吊ロボ
ット１９を含む枠体１１全体を図１５の（ａ）に示す矢
印Ｄ方向へ上昇させる。これにより、建方機械１０を上
階へクライミングすることができる。

【００２０】このように本実施例においては、枠体１１
と、この枠体１１を水平に支持するために、その四隅部
および中間部に別々の駆動装置により上下動可能に設け
た支柱１２ａ〜１２ｄおよび中間支柱１３ａ〜１３ｄ
と、各支柱の下端にそれぞれ取り付けた水平移動用の走
行台車１４と、枠体１１の下面に設けられた天井走行式
の荷吊ロボット１９とにより建方機械１０を構成したの
で、風等の影響を受けることなく１台の建方機械１０で
全ての建方作業範囲に亘り柱、梁、スラブ等のＰＣ部材
の建方が可能になるとともに、四隅の支柱１２ａ〜１２
ｄと芯のずれた中間支柱１３ａ〜１３ｄの上下動および
走行台車１４を利用することとにより、梁が架っていて
も水平移動することができる。

【００２１】なお、建物全体の平面をＸ、Ｙ座標で設定
し、この建物に対する建方機械１０の位置を認識し、ま
た、建方機械１０に対する荷吊ロボット１９の位置を認
識し、さらにＺ方向（鉛直方向）については作業中の床
からの高さを認識することにより、荷吊ロボット１９の
アーム先端の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）を認識できるよう
にすれば吊り荷の移動を自動化できる。また、各支柱１
２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄにＸ、Ｙ方向に移動でき
る走行台車を取り付けることにより建方機械１０の自走
が可能になる。さらにまた、搬送車３０に各種センサ等
を搭載することにより、クレーンからの荷受け、建方機
械１０への水平移動および荷渡しなどを自動化できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、建
方機械を、４辺を有する四角状の枠体と、前記枠体の各
隅部に上下動可能にそれぞれ設けられた４本の隅部支柱
と、前記枠体の各４辺の長手方向の中間部に上下動可能
にそれぞれ設けられた４本の中間支柱と、前記枠体の各
隅部に設けられそれぞれ前記隅部支柱を上下動させる４
つの駆動手段と、前記枠体の各４辺の長手方向の中間部
に設けられそれぞれ前記中間支柱を上下動させる４つの
駆動手段と、前記各隅部支柱及び各中間支柱の下端にそ
れぞれ設けられた水平移動用の走行台車と、前記枠体の
下面に設けられた荷吊ロボットとで構成したので、一台
の建方機械で全領域へのＰＣ部材の建方を行うことがで
きるとともに、支柱の上下動と走行台車による水平移動
を利用して建方機械の建物内での垂直移動も可能になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における建方機械の概略斜視図であ
る。

【図２】本実施例における建方機械の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】本実施例における搬送車の平面図である。

【図６】本実施例における搬送車の説明図である。

【図７】本実施例における柱建方時の説明用側面図であ
る。

【図８】本実施例における梁建方時の説明用側面図であ
る。

【図９】本実施例におけるスラブ建方時の説明用側面図
である。

【図１０】本実施例における搬送車とクレーンとの関係
を示す斜視図である。

【図１１】本実施例におけるＰＣ部材の建方順序を示す
説明図である。

【図１２】（ａ）は建方機械の片側支柱を梁上に乗せる
時の動作手順を示す説明用平面図である。（ｂ）は
（ａ）の側面図である。

【図１３】（ａ）は建方機械の片側支柱を梁上に乗せる
時の動作手順を示す説明用平面図である。（ｂ）は
（ａ）の側面図である。

【図１４】（ａ）は建方機械を隣接スパンへ移動する時
の動作手順を示す説明用平面図である。（ｂ）は（ａ）
の側面図である。

【図１５】（ａ）は建方機械を上階へクライミングする
時の動作手順を示す説明用平面図である。（ｂ）は
（ａ）の側面図である。

【符号の説明】

１０ 建方機械 １１ 枠体 １２ａ〜１２ｄ 支柱 １３ａ〜１３ｄ 中間支柱 １４ 走行台車 １５ 案内レール １６ 走行レール １７ レール走行装置 １８ ロボット走行装置 １９ 荷吊ロボット ２２ ＰＣ柱 ２３ ＰＣ梁 ２４ ＰＣスラブ ３０ 搬送車

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４辺を有する四角状の枠体と、前記枠体の各隅部に上下動可能にそれぞれ設けられた４
   本の隅部支柱と、 前記枠体の各４辺の長手方向の中間部に上下動可能にそ
   れぞれ設けられた４本の中間支柱と、 前記枠体の各隅部に設けられそれぞれ前記隅部支柱を上
   下動させる４つの駆動手段と、 前記枠体の各４辺の長手方向の中間部に設けられそれぞ
   れ前記中間支柱を上下動させる４つの駆動手段と、 前記各隅部支柱及び各中間支柱の下端に それぞれ設けら
   れた水平移動用の走行台車と、 前記枠体の下面に設けられた荷吊ロボットと、 を備えたことを特徴とするプレキャストコンクリート部
   材用建方機械。
2. 【請求項２】 前記荷吊ロボットは、前記枠体の下面で
   直交する２方向に移動可能に配設されている請求項１記
   載のプレキャストコンクリート部材用建方機械。