JP3006379B2 - スリップフォーム工法の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高架水槽、煙突、サ
イロなどの搭状の鉄筋コンクリート構造物を能率良く構
築するスリップフォーム工法に関し、特に、高精度かつ
円滑にスリップフォーム工法を実施するための制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人らは従来からつぎのようなスリ
ップフォーム工法により各種の搭状構造物を施工してい
る。この工法で最も簡単に構築することができるのは径
が一定の円筒体であるが、高さにより径が変化する鼓型
や葉巻型の搭状物や、水平断面が非円形（楕円、多角形
など）の搭状物も構築することができ、もちろん高さに
より壁厚を変化させることもできる。

【０００３】図１および図２にこの種のスリップフォー
ム工法の概要を示している。この図では、高くなるに従
って径が小さくなるテーパー付きの搭状物１の構築途上
のようすを例示している。すでに構築された搭状物１に
は多数の支持ロッド２が適宜間隔をおいて立設されてい
る。各支持ロッド２にはそれぞれ上昇用ジャッキ３を介
して分割架台４が設置され、各ジャッキ３の作動により
各分割架台４を支持ロッド２に沿って上昇させるように
構成している。

【０００４】各分割架台４には型枠ユニット５が取り付
けられており、各型枠ユニット５は相互に連結されて前
記搭状物１に沿った環状の型枠システム（型枠ユニット
５の集合体）が構成されている。型枠ユニット５は複数
のパネルを引き違い戸式に組み合わせた伸縮式の可変長
型枠であり、搭状物１の外面および内面に当てがわれる
外面パネルと内面パネルの対からなる。そして個々の分
割架台４には、型枠ユニット５の外面パネルと内面パネ
ルの間隔を可変調整するための（いずれか一方のパネル
を変位させる）壁厚調整用ジャッキ８が設けられてい
る。

【０００５】また、各分割架台４はこれら全体の上に搭
載されたメイン架台６によって連結されている。しかも
個々の分割架台４は、メイン架台６に設けられたガイド
機構に沿って環状の型枠システムの半径方向に移動自在
になっているとともに、各分割架台４を前記ガイド機構
に沿って移動させるための半径移動用ジャッキ７が個々
に設けられている。

【０００６】各上昇用ジャッキ３は一斉に駆動され、１
回の駆動で例えば１ストローク＝２５mmだけ支持ロッド
２に沿って上昇する。上昇用ジャッキ３が一斉に作動す
ると、各分割架台４が一斉に２５mm上昇し、各型枠ユニ
ット５の集合体である環状の型枠システム全体が２５mm
上昇する。型枠システムの上昇動作を１時間あたり１０
回程度行い、型枠システムを適宜速度で徐々に上昇させ
る。この型枠上昇動作と並行して型枠内にコンクリート
を打設する。

【０００７】搭状物１の高さに応じてその径を変える場
合、型枠システムを上昇させるのに伴って各半径移動用
ジャッキ７を作動させ、各分割架台４を半径方向にスラ
イド変位させる。すると各型枠ユニット５の集合体から
なる環状型枠ユニットが縮径または拡径する。もちろん
水平断面が非円形の搭状物を構築する場合には環状ユニ
ットの中の一部の型枠ユニット５だけを半径方向に変位
させることもある。同様にして、型枠システムの高さに
応じて壁厚調整用ジャッキ８を作動させ、各型枠ユニッ
トの外面パネルと内面パネルの間隔を変えることで、搭
状物１の壁厚を部位により適宜に変えることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したスリップフォ
ーム工法において、径および壁厚が一定で水平断面が真
円の搭状物（ストレートな円筒体）を構築するのは、前
記各分割架台４の半径位置および各型枠ユニットのパネ
ル間隔（壁厚）を初期設定した後は不変で良いので、そ
の施工はもっとも簡単である。水平断面が真円で径およ
び壁厚が高さによって変化するテーパー状などの搭状物
を構築するには、型枠システムを上昇させるのに伴って
前記各半径移動用ジャッキ７および壁厚調整用ジャッキ
を作動させ、各分割架台４の半径位置および壁厚を適宜
に変化させなければならない。しかし、同一高さでの壁
厚がすべての部位で等しいのであれば、すべての型枠ユ
ニットの壁厚を等しく設定するので、その制御は比較的
簡単である。ところが、水平断面が楕円や多角形のよう
な非円形の搭状物で、しかも高さにより外径および水平
断面形状および壁厚が変化するものを構築するには、多
数の分割架台４の半径位置や多数の型枠ユニットの壁厚
をそれぞれ別個に設定し、しかも高さによりそれぞれを
個別に変化させなければならない。このような壁厚調整
や半径移動の制御を施工の進行状態に合せて随時行うわ
けであるが、その作業が非常に面倒で、施工能率が良い
というスリップフォーム工法の特徴を損ねる大きな要因
になっていた。

【０００９】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、高さにより壁厚が変化する
複雑な形状の搭状物をスリップフォーム工法により能率
良く構築することができるようにした制御装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るスリップ
フォーム工法の制御装置は、前記メイン架台の基準点の
高さ位置を測定する高さ測定器と、前記各型枠ユニット
のパネル間隔をそれぞれ測定する複数の壁厚測定器と、
構築しようとする搭状物の設計データに基づいて前記メ
イン架台の高さ位置に対応する前記各型枠ユニットのパ
ネル間隔の設計データをメモリに格納してなる設計デー
タテーブルと、前記高さ測定器の出力データに従って前
記設計データテーブルから該当高さの前記各型枠ユニッ
トについてのパネル間隔設計データを引き出し、各設計
データと前記各壁厚測定器の出力データとを比較し、両
データの差に基づいて前記各壁厚調整用ジャッキの個々
に対する制御情報を生成するコンピュータとを備えたも
のである。

【００１１】

【作用】前記コンピュータに壁厚制御の指令を与える
と、前記高さ測定器および前記各壁厚測定器の出力デー
タを取り込み、メイン架台の高さ位置の現在値に基づい
て前記メモリ中の前記設計データテーブルを引き、その
高さにおいて各型枠ユニットがとるべき壁厚設計データ
を読み取る。そして、各分割架台の壁厚設計データと各
壁厚測定器から得た壁厚の現在値とを比較し、両データ
の差に基づいて前記各壁厚調整用ジャッキの個々に対す
る制御情報を生成する。この制御情報に従って各壁厚調
整用ジャッキを作動させることで、設計データに従って
各型枠ユニットの壁厚調整の制御を行うことができる。

【００１２】

【実施例】図１および図２に示したスリップフォーム工
法の施工装置形態はこの発明の実施例にも共通するもの
であり、すでに説明した部分については再説明しない。
図３はこの発明の一実施例による制御装置のシステム構
成図である。

【００１３】この実施例においては、３２個の分割架台
４が円環状に組み合わされ、３２個の型枠ユニット５が
相互に連結されて円環状の型枠システムが構成されてい
るものとする。もちろん３２個の分割架台４に対応して
３２個の上昇用ジャッキ３があり、これらジャッキ３に
より各分割架台４およびメイン架台６が支持ロッド２に
沿って徐々に上昇する。

【００１４】［高さ測定器１４について］地上に設定さ
れた高さ原点からメイン架台６に設定された基準点まで
の垂直距離（高さ）を測定するために、メイン架台６に
は光波距離計などの高さ測定器１４が設置されている。

【００１５】［水平変位測定装置１３について］地上基
準で設定した基準垂直軸に対してメイン架台６が水平面
内でどの程度位置ずれしているのかを測定するための水
平変位測定装置１３が付設されている。この水平変位測
定装置１３は前述した特公平４−１８７７２号公報の
「スリップフォーム工法における施工精度測定装置」に
相当するものである。つまり、地上の既知の２位置にレ
ーザー投光器２６ａと２６ｂが設置され、両投光器から
それぞれ垂直上方に向けてレーザービームが出射する。
メイン架台６の既知の２位置に受光器２７ａと２７ｂが
設置されていて、両投光器２６ａと２６ｂからのレーザ
ービームが両受光器２７ａと２７ｂに入射する。受光器
２７ａ、２７ｂは、受光面に入射したレーザービームの
スポット位置の２次元座標情報をＣＣＤカメラで検出す
る構成である。メイン架台６が基準垂直軸に対して水平
方向に位置ずれしていない場合、受光器２７ａ、２７ｂ
のそれぞれの受光面の中心点にビームスポットが位置す
る。メイン架台６が基準垂直軸に対して水平方向に位置
ずれしていると、ビームスポットは受光面中心点からず
れる。両受光器２７ａと２７ｂの検出出力を前処理部２
８で処理することにより、メイン架台６の水平位置ずれ
を求めることができる。

【００１６】［レベル計１５について］３２個の分割架
台４のそれぞれの基準位置にレベル計１５が垂直に取り
付けられている。レベル計１５は、ストレートな水管に
水が入っていて、水面にフロートが浮んでおり、３２個
の水管の底部はすべて連通パイプで連結されていて、水
が出入りするようになっており、水管内のフロートの位
置がセンサで検出される。従って、３２個の分割架台４
の高さにばらつきが生じると、各レベル計１５の高さが
ばらつき、各位置センサの出力にはそのばらつきに対応
した差、すなわちレベル偏差が生じる。

【００１７】［半径測定器１６について］３２個の分割
架台４のそれぞれはメイン架台６に対して円環状型枠シ
ステムの半径方向に移動可能になっており、各分割架台
４を個別に半径方向に移動させるために１個（または１
組）の半径移動用ジャッキ７が搭載されている。そして
各半径移動機構にそれぞれ半径測定器１６が付設されて
おり、前記型枠システムの中心点から各分割架台４の基
準点（各型枠ユニット５の基準点）までの距離がそれぞ
れの半径測定器１６で検出される。この距離のことをユ
ニット半径とも称する。なお、半径測定器１６は前記移
動機構に連動するポテンショメータからなる。

【００１８】［壁厚測定器１７について］各分割架台４
における型枠ユニット５は、その外面パネルに対して内
面パネルを平行移動させてパネル間隔を可変調整できる
ように構成されており、その移動機構を駆動するアクチ
ュエータとして各分割架台４に１個（または１組）の壁
厚調整用ジャッキ８が搭載されている。そして各パネル
移動機構にはポテンショメータを用いた壁厚測定器１７
が付設されており、各型枠ユニット５のパネル間隔（壁
厚と称する）が検出される。

【００１９】［コンピュータ１０による測定データ処理
の概略について］前述した水平変位測定装置１３、高さ
測定器１４、レベル計１５、半径測定器１６、壁厚測定
器１７の出力はインターフェース１１を介してコンピュ
ータ１０に取り込まれる。コンピュータ１０はキーボー
ド１８とディスプレイ１９が付帯したいわゆるパソコン
であり、インターフェース１２を介して後述する制御出
力系が接続されている。コンピュータ１０は前記各測定
系の出力をサンプリングし、必要なデータ処理を行い、
処理した測定データを相互に対応づけて記憶部に蓄積す
るとともにディスプレイ１９に表示する。

【００２０】［半径移動用ジャッキ７の制御について］
搭状物１の設計データに基づいて、型枠システムの高さ
に応じて各型枠ユニット５が位置すべき半径位置が設計
データテーブルの形で設定され、コンピュータ１０の記
憶部に格納されている。オペレータが半径分析の指令を
入力すると、コンピュータ１０は、高さ測定器１４で測
定された最新の高さデータに該当する目標半径データを
前記データテーブルから読み取るとともに、各半径測定
器１６で測定された最新の半径位置実測データと半径位
置設計データを比較して誤差を求める。これら半径位置
実測データ、半径位置設計データ、半径誤差データをデ
ィスプレイ１９に表示する。

【００２１】前記の表示を見てオペレータが修正の必要
があると判断した場合は半径修正の指令を入力する。す
るとコンピュータ１０は、各半径誤差データに対応した
修正データ（半径制御データ）を生成し、それぞれレジ
スタ２１の該当エリアにストアする。そしてオペレータ
が半径移動用油圧装置の起動スイッチを操作すると、各
半径移動用ジャッキ７はレジスタ２１の該当エリアに格
納された制御データに従って駆動される。

【００２２】［壁厚調整用ジャッキ８の制御について］
搭状物１の設計データに基づいて、型枠システムの高さ
に応じて各型枠ユニット５が維持すべきパネル間隔（壁
厚）が設計データテーブルの形で設定され、コンピュー
タ１０の記憶部に格納されている。オペレータが壁厚分
析の指令を入力すると、コンピュータ１０は、高さ測定
器１４で測定された最新の高さデータに該当する壁厚設
計データを前記データテーブルから読み取るとともに、
各壁厚測定器１７で測定された最新の壁厚実測データと
壁厚設計データを比較して誤差を求める。これら壁厚実
測データ、壁厚設計データ、壁厚誤差データをディスプ
レイ１９に表示する。

【００２３】前記の表示を見てオペレータが修正の必要
があると判断した場合は壁厚修正の指令を入力する。す
るとコンピュータ１０は、各壁厚誤差データに対応した
修正データ（壁厚制御データ）を生成し、それぞれレジ
スタ２２の該当エリアにストアする。そしてオペレータ
が壁厚調整用油圧装置の起動スイッチを操作すると、各
壁厚調整用ジャッキ８はレジスタ２１の該当エリアに格
納された制御データに従って駆動される。

【００２４】具体例の装置では、壁厚調整用ジャッキ８
の１回の作動で分割架台４が１．５mm変位するが、前記
の壁厚制御データとしては例えば該当ジャッキ８を何回
作動させるのかというデータを生成し、作動させるジャ
ッキ８に該当するレジスタ２２のエリアに“１”のビッ
トをたて、作動させないジャッキ８に該当するエリアは
“０”とする。レジスタ２２の各ビットは各壁厚調整用
ジャッキ８への油圧回路の各電磁弁２５の制御信号とな
り、“１”ビットに対応する壁厚調整用ジャッキ８のみ
が作動し、対応する型枠ユニット５のパネル間隔が１．
５mm変位する。そして修正の必要回数分だけ同じ動作を
繰り返す。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
制御装置では、壁厚制御の指令をコンピュータに与える
と、前記高さ測定器および前記各壁厚測定器の出力デー
タを取り込み、メイン架台の高さ位置の現在値に基づい
て前記メモリ中の前記設計データテーブルを引き、その
高さにおいて各型枠ユニットがとるべき壁厚設計データ
を読み取る。そして、各分割架台の壁厚設計データと各
壁厚測定器から得た壁厚の現在値とを比較し、両データ
の差に基づいて前記各壁厚調整用ジャッキの個々に対す
る制御情報を生成する。この制御情報に従って各壁厚調
整用ジャッキを作動させることで、設計データに従って
各型枠ユニットの壁厚調整の制御を行うことができる。
従って、高さにより壁厚が変化する複雑な形状の搭状物
をスリップフォーム工法により能率良く、しかも設計図
に基づいて高精度に構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スリップフォーム工法の施工装置の概構成図で
ある。

【図２】図１の要部詳細図である。

【図３】この発明の一実施例による制御装置のシステム
構成図である。

【符号の説明】

１ 搭状物 ２ 支持ロッド ３ 上昇用ジャッキ ４ 分割架台 ５ 型枠ユニット ６ メイン架台 ７ 半径移動用ジャッキ ８ 壁厚調整用ジャッキ １０ コンピュータ １４ 高さ測定器 １６ 半径測定器 １７ 壁厚測定器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構築しようとする搭状物に沿ったレイア
   ウトで多数の支持ロッドを適宜間隔をおいて立設し、前
   記各支持ロッドにそれぞれ上昇用ジャッキを介して分割
   架台を設置し、各上昇用ジャッキの作動により各分割架
   台を前記支持ロッドに沿って上昇させるように構成し、
   前記各分割架台に取り付けられた型枠ユニットを相互に
   連結して前記搭状物に沿った環状の型枠システムを構成
   し、前記各分割架台における各型枠ユニットの外面パネ
   ルと内面パネルの間隔を可変する壁厚調整用ジャッキを
   個々の前記分割架台に付設し、前記各上昇用ジャッキに
   より前記各分割架台を上昇させることで前記型枠システ
   ムを徐々に上昇させる動作と、その型枠内にコンクリー
   トを打設する動作とを並行して進め、かつ前記型枠シス
   テムの高さ位置に応じて前記各壁厚調整用ジャッキによ
   り前記各型枠ユニットのパネル間隔を適宜に可変設定す
   るスリップフォーム工法において、 前記メイン架台の基準点の高さ位置を測定する高さ測定
   器と、前記各型枠ユニットのパネル間隔をそれぞれ測定
   する複数の壁厚測定器と、構築しようとする搭状物の設
   計データに基づいて前記メイン架台の高さ位置に対応す
   る前記各型枠ユニットのパネル間隔の設計データをメモ
   リに格納してなる設計データテーブルと、前記高さ測定
   器の出力データに従って前記設計データテーブルから該
   当高さの前記各型枠ユニットについてのパネル間隔設計
   データを引き出し、各設計データと前記各壁厚測定器の
   出力データとを比較し、両データの差に基づいて前記各
   壁厚調整用ジャッキの個々に対する制御情報を生成する
   コンピュータとを備えたことを特徴とするスリップフォ
   ーム工法の制御装置。