JP3052004B2 - 配筋装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば湾曲状態のプ
レファブ鉄筋ユニットを組み立てる際に適用して好適な
配筋装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＮＧタンク等を構築する場合、
地盤を所定量掘削した後にタンクの側壁に使用する鉄筋
を建て込んで作業を進めていく。このような作業におい
て、側壁に用いる鉄筋を地上で人力によって予め配筋を
行ういわゆるプレハブ工法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｌ
ＮＧタンクのように湾曲部を有する構造物のユニット形
状は横筋に相当する部分が湾曲しているため、鉄筋のハ
ンドリング及び配筋に手間がかかっている。また、鉄筋
自体も太径で長尺なものが多く鉄筋のハンドリング及び
配筋を人力で行うことは危険、苦渋作業となっている。

【０００４】さらに、このような湾曲部を有する構造物
を構築する場合であっても、湾曲した鉄筋のハンドリン
グ及び配筋を自動的に行うことのできる配筋装置は実用
化されていないのが現状である。

【０００５】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
であって、鉄筋のハンドリング及び配筋を容易に行うこ
とができ、特に太径の鉄筋を用いた湾曲状態のプレファ
ブ鉄筋ユニットを製作する際に適用して最適な配筋装置
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の配筋装置は、鉄
筋を積載して配筋架台上を走行し位置決めして配筋する
装置において、前記配筋架台上を走行する走行台車に、
鉄筋を横置き姿勢で保持する保持機構と、該保持機構か
ら鉄筋を受け取って前記配筋架台上に降ろす配筋機構と
を搭載し、該配筋機構は、前記保持機構を臨む位置と前
記配筋架台上面に近接する位置との間にわたってベルト
体を循環駆動する駆動装置と、前記ベルト体に取り付け
られて周回しつつ操作機構により開閉操作されて前記鉄
筋を解除可能に把持する把持部材とを有し、前記操作機
構は、前記保持機構を臨む位置において把持部材を操作
して鉄筋を把持せしめる把持操作機構と、前記配筋架台
の上面に近接する位置において把持部材を操作して鉄筋
の把持を解除せしめる解除操作機構とからなることを特
徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の配筋装置は、配筋すべき鉄筋を走行台
車に積載して配筋架台上を走行し、定位置において配筋
機構により鉄筋を走行台車から配筋架台上に降ろして配
筋を行う。

【０００８】配筋機構による配筋作業は、鉄筋をほぼ水
平な横置き姿勢とした状態で保持機構に保持せしめてお
き、その保持機構から配筋機構が鉄筋を受け取って配筋
架台まで降下させることで行う。

【０００９】配筋機構は、鉄筋を把持する把持部材がベ
ルト体に取り付けられて上下方向に周回する構成であ
り、保持機構に臨む位置で把持部材が操作されて鉄筋を
保持機構から受け取った後、そのまま周回して鉄筋を降
下させ、鉄筋架台上面に近接する位置で把持部材が再び
操作されて鉄筋の把持を解除する。

【００１０】保持機構から鉄筋を受け取るための把持部
材の操作は、保持機構に臨む位置に設置した把持操作機
構により自動的に行い、鉄筋の把持を解除するための把
持部材の操作は、配筋架台の上面に近接する位置に設置
した解除操作機構により自動的に行う。

【００１１】なお、配筋機構としては無端チェーンや無
端ベルト等のベルト体に把持部材を取り付けて循環駆動
するものが好適に採用可能であり、把持部材としては開
閉可能な対の把持爪によるもの等が好適に採用可能であ
り、その操作機構としてはメカニカルなドグによるもの
や各種アクチュエータが好適に採用可能である。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【実施例】以下、本発明の配筋装置について図面を参照
して説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施例を示す図であっ
て、図中、符号１は配筋架台、符号３は構造物の湾曲部
に沿う湾曲配筋材を配筋する湾曲配筋装置、符号５は直
線配筋材を配筋する直線配筋装置、符号７は前記湾曲配
筋材と直線配筋材の交点とを結束する結束装置をそれぞ
れ示している。

【００２０】配筋架台１は、構築すべき構造物の曲率に
合わせて設けられた枠組みである。この配筋架台１は、
同一の曲率半径を有する湾曲梁部１Ａが、その軸線方向
に所定間隔をおいて互いに平行に設けられ、これら湾曲
梁部１Ａに直交する状態で直線梁部１Ｂが所定間隔をお
いて設けられて全体として外観矩形に構成されている。
この配筋架台１の上面には、配筋すべき鉄筋である湾曲
配筋材(後述する)および直線配筋材(後述する)を受ける
プレート(図示略)が設けられている。

【００２１】この配筋架台１の両側面部には、前記湾曲
配筋装置３を案内する第１の案内軌道９と、前記直線配
筋装置７を案内する第２の案内軌道１０が設けられてい
る。

【００２２】湾曲配筋装置３は、前記第１の案内軌道９
上を移動可能な装置であって、図１、図３および図４に
示すように、第１の案内軌道上を走行する走行部（走行
台車）１２と、この走行部１２に立設されるとともに湾
曲配筋材の曲率に略一致する載置面１３を有する配筋材
載置部１４と、この配筋材載置部１４の軸方向端部に設
けられ前記湾曲配筋材を湾曲周方向に沿って位置合わせ
してそれを保持する配筋材調整機構（保持機構）１５
と、この配筋材調整機構１５から鉄筋を受け取って配筋
架台１上に降ろすための配筋機構１６とを備えた構成と
なっている。

【００２３】走行部１２は、図２ないし図４に示すよう
な、外観門型の台車フレーム１７の下面に複数個の駆動
輪１８が設けられて構成されている。この駆動輪１８
は、前記台車フレーム１７の上面に載置された駆動モー
タ１９とチェーン２０などを介して連結されて駆動力が
伝達される構成となっている。この駆動輪１８から所定
位置離れた箇所に従輪２１が設けられている。この従輪
２１は、第１の案内軌道９と第２の案内軌道１０との直
交部における案内軌道の切欠部の走行をスムーズにおこ
なうためのものである。

【００２４】配筋材載置部１４は、前記台車フレーム１
７の進行方向に沿って延出する複数本の棒状部材から構
成されている。この配筋材載置部１４は、台車フレーム
１７の上面から突出された支持部材２２の上端部に設け
られ、それらの上面が湾曲配筋材の曲率に合わせたレベ
ル差を有するように設定されている。すなわち、配筋材
載置部１４の上面は、図３に示すように、全体として湾
曲配筋材の曲率に一致するような載置面１３を有するよ
うに構成されている。そして、各配筋材載置部１４に
は、図４に示すように、その延在方向に沿って回転する
ベルト機構２３が設けられている。このベルト機構２３
は、前記支持部材２２の途中位置に設けられた駆動モー
タ２５によりベルト２５Ａを介して駆動力が与えられ
る。

【００２５】配筋材調整機構１５は、図３および図４に
示すように、前記配筋材載置部１４の先端に設けられて
おり、湾曲配筋材の周方向に沿って回転可能な調整ロー
ラ２６を備えた構成となっている。前記配筋材載置部１
４と配筋材調整機構１５との間には、前記湾曲配筋材を
配筋材載置部１４から配筋材調整機構１５へ送る送り機
構２７が設けられている。この送り機構２７は、配筋材
載置部１４の上面に突出するフック部２８と、このフッ
ク部２８を上下に昇降させる昇降シリンダ２９とから構
成されている。

【００２６】配筋機構１６は、図４に示すように、前記
配筋材載置部１４の先端に設けられたチェーン装置（駆
動装置）３１と、このチェーン装置３１に沿って移動可
能な配筋把持部材３２とから主要構成されている。チェ
ーン装置３１は、前記配筋材載置部１４の支持部材２２
から前方に延出された腕部３３によって略垂直に起立さ
せられた状態で支持され、図２および図３に示すように
湾曲配筋装置３の長さ方向にほぼ等間隔で多数設けられ
ている。

【００２７】チェーン装置３１は、図４、図５および図
６に示すように、長尺板状の基台３４の両端部に回転体
３５、３５が設けられ、この回転体３５、３５にベルト
（ベルト体）３６が巻回され、このベルト３６に配筋材
把持部材３２が取り付けられている。さらに、前記回転
体３５、３５付近には、前記配筋材把持部材３２を開閉
するための開閉用ドク（把持操作機構）３７と、開閉用
シリンダ（解除操作機構）３８とが設けられている。こ
のチェーン装置３１は、駆動モータ３１Ａに巻回された
駆動ベルト３１Ｂを介して駆動用回転体３１Ｃが回転さ
れて駆動する。配筋材把持部材３２は、図７ないし図９
に示すように、前記ベルト３６に固定された固定把持部
３９と、この固定把持部３９に回動自在に取り付けられ
た回動把持部４０とから概略構成されている。固定把持
部３９は、ベルト３６にボルト４２を介して接続された
外観矩形の基部４３と、この基部４３から突出された係
止片４４とから構成されている。この係止片４４の先端
部には、外観かぎ状に屈曲された係止面３９Ａが形成さ
れている。前記回動把持部４０は、前記固定把持部の係
止片４４の係止部に対向する対向面４０Ａを有するよう
に形成され、かつ、固定把持部３９の側端部においてピ
ン４５でピン結合されている。また、前記回動把持部４
０の基端部からは操作用腕部材４０Ｂが突設されてい
る。そして、これら固定把持部３９と回動把持部４０
は、スプリング４７で付勢された状態で連結されてい
る。

【００２８】一方、前記の直線配筋装置５は、前記第２
の案内軌道１０上を移動可能な装置であって、図１０な
いし図１２に示すような構成となっている。そして、直
線配筋装置５の概要は、前記湾曲配筋装置３と略同一で
あって、配筋材載置部５０の構成がわずかに異なってい
るものである。すなわち、配筋材載置部５０の上面のレ
ベル位置が走行部１２に対して略水平に設定されている
点で前記湾曲配筋装置３と異なっているものである。ま
た、この直線配筋装置５における配筋機構１６は、配筋
架台１の曲率に合わせて上下に移動可能に構成されてい
る。

【００２９】さらに、前記の結束装置７は、結束位置へ
結束線を供給する結束線供給装置５３と、結束位置にお
いて結束線をねじる、ねじり装置５５と、前記結束線を
所定位置で切断する結束線切断装置５７から主要部が構
成されている。

【００３０】結束線供給装置５３は、被結束物(例え
ば、Ｄ１９〜Ｄ４１の結束対象鉄筋)をまたぐように伸
縮自在に設けられた一対の結束線供給アーム５９、５９
と、これら各結束線供給アーム５９、５９から延出さ
れ、その先端部が互いに近接可能に設けられた結束アー
ム６１と、この結束アーム６１から延出され、前記結束
線を把持する把持グリップ６３から構成されている。

【００３１】結束線供給アーム５９、５９は、互いのア
ーム間に、被結束物をまたぐことができるように、離間
して設けられ、複数個のガイドローラー６０によって支
持されながら伸縮自在に構成されている。結束アーム６
１、６１は、前記結束線供給アーム５９、５９の先端部
付近において回動自在に接続されている。そして、これ
ら結束アーム６１、６１は、その回動動作によって先端
部が近接自在に設定されている。

【００３２】把持グリップ６３、６３は、前記結束アー
ム６１、６１の端部に設けられ、結束線Ｓを把持可能な
ように、開閉自在に構成されている。

【００３３】ねじり装置５５は、前記結束線供給装置５
３によって被結束物を束ねるように案内された結束線Ｓ
を掴む掴み部６５と、前記結束線をねじるように前記掴
み部６５を回転させる回転機構６７から構成されてい
る。

【００３４】掴み部６５は、基部６６、６６において回
動自在に接続された外観Ｌ字形の２本の掴みアーム６
８、６８と、これら掴みアーム６８、６８の長辺の先端
部付近から外観かぎ状に突設された突部７０、７０を有
した構成となっている。そして、前記掴みアーム６８、
６８の短辺の先端部６７、６７と、前記回転機構６７の
軸線方向に沿って移動可能な連結部材７１は、駆動アー
ム７３によって連結されている。前記連結部材７１は、
結束装置１の一部に設けられた支持部７４に回動自在に
連結された揺動アーム７５と連結されている。そして、
前記揺動アーム７５が、ピストンシリンダーＰの駆動力
によって揺動すると、連結部材７１が、回転機構６７の
軸線方向に沿って移動し、駆動アーム７３に連結された
掴みアーム６８、６８はてこの原理により基部６６、６
６を中心として開閉動作を行う。

【００３５】回転機構６７は、前記掴み部６５をその軸
回りに回転させることのできる機構であって、太径の結
束線をねじることのできる程度の高トルクを有する駆動
モータ等によって構成されている。

【００３６】結束線切断装置５７は、鋭利な切断部を備
え結束線供給アーム５９のガイドローラ付近に設けられ
ている。

【００３７】さらに、結束線ストック部(図示略)は、半
自動溶接機等の溶接棒供給装置(図示略)と同様な機構に
より、結束線Ｓを結束装置７に供給できる。

【００３８】この結束装置７は、図１５ないし図１７に
示すように、移動装置７７に接続された状態で使用に供
される。そして、この結束装置位置決め台車は、結束作
業を行うべき配筋架台１の前後方向に移動可能に設置さ
れている。

【００３９】さらに、この結束装置位置決め台車に複数
台の結束装置７を搭載することにより鉄筋１列の同時結
束を可能ならしめ、作業効率を高めることができる。

【００４０】次に、本実施例の配筋装置の使用方法につ
いて説明する。

【００４１】まず、配筋架台１に沿って設けられた第１
の案内軌道９上に湾曲配筋装置３を載置する。

【００４２】一方、第２の案内軌道１０上に直線配筋装
置５および結束装置７を載置する。

【００４３】そして、湾曲配筋装置３の配筋材載置部１
４に湾曲配筋材を載置し、直線配筋装置５にも同様に直
線配筋材を載置する。

【００４４】直線配筋装置５が第２の案内軌道１０上を
所定位置まで前進する。

【００４５】直線配筋装置５が所定位置まで前進後、所
定の配筋ピッチで後退しながら配筋機構１６が直線配筋
材を配筋架台１の所定位置に降ろして配筋する（詳細は
後述の湾曲配筋装置３の場合と同様である）。この動作
を所定の本数が完了するまで繰り返す。配筋終了後、直
線配筋装置５は、前記第２の案内軌道１０を後退して待
ちの状態となる。

【００４６】直線配筋が完了後、湾曲配筋装置３が所定
位置まで前進後、所定の配筋ピッチで後退しながら配筋
機構１６が湾曲配筋材を配筋架台１の所定位置に降ろし
て配筋する。すなわち、配筋材載置部１４に載置された
湾曲配筋材を配筋材調整機構１５で湾曲周方向に沿って
位置合わせを行い、位置合わせされた配筋を配筋機構１
６が調整ローラ２６から受け取って配筋架台１上に降ろ
す。その場合、まず、配筋材把持部材３２が調整ローラ
２６上に載置されている配筋材の下方から近付くように
前記チェーン装置３１を回転させる。この配筋材把持部
材３２が配筋材付近に達すると、その操作用腕部材４０
Ｂが開閉用ドク３７にぶつかり回動把持部４０を回動さ
せて配筋材把持部材３２を開状態とする。この状態で配
筋把持部材３２は調整ローラ２６から配筋材を受け取
り、そのままチェーン装置３１に沿って回転し、チェー
ン装置３１の下端部付近に達する。そこで、開閉用シリ
ンダ３８によって操作用腕部材４０Ｂを押して配筋材把
持部材３２を開状態として配筋材を所定位置に落として
配筋を行う。なお、以上の手順は、直線配筋装置５によ
る直線配筋材の配筋の際も同様である。

【００４７】この動作を所定の本数が完了するまで繰り
返す。配筋終了後、湾曲配筋装置３は、前記第２の案内
軌道１０を後退して待ちの状態となる。

【００４８】直線配筋材および湾曲配筋材の配筋が完了
後、結束装置７が直線配筋材と湾曲配筋材の交点位置ま
で移動する。

【００４９】この結束装置７によって、直線配筋と湾曲
配筋との交点を結束する。

【００５０】結束作業が終了した後、結束装置７を元の
位置に戻して待ちの状態となる。

【００５１】ここで、前記結束装置７による配筋材の結
束作業は、具体的には例えば以下のようにして行う。

【００５２】イ) 初期段階 図１８に示すように、左右の結束線供給アーム５９、５
９は湾曲配筋材８０と直線配筋材８１の上方で停止して
いる。また、左右の結束線把持グリップ６３、６３は開
いた状態である。結束線掴み部６５、６５は開いた状態
である。結束線Ｓは、図中左側の結束線供給アーム５９
の延長線上まで出ている。

【００５３】ロ)結束線の把持 図１９に示すように、左右の結束線供給アーム５９、５
９が結束線Ｓの把持位置まで下降する。

【００５４】左側の結束線把持グリップ６３を閉じ、結
束線Ｓを把持する。

【００５５】このとき、右側の結束線把持グリップ６３
は開いた状態とする。

【００５６】ハ)結束線の引き出し 図２０に示すように、結束線供給アーム５９、５９を、
被結束物３２に向けて延出させ、結束アーム６１、６１
および把持グリップ６３、６３を被結束物３２の側方を
通過させる。

【００５７】ニ)結束線の把持 図２１に示すように、左右の結束線供給アーム５９、５
９に対して結束アーム６１、６１を回動させて、それぞ
れの把持グリップ６３、６３を当接させる。そして、左
側の把持グリップ６３から延出する結束線Ｓの先端部を
右側の結束線把持グリップ６３で把持する。

【００５８】この後、右側の把持グリップ６３は閉じた
まま左側の結束線把持グリップ６３を解放し、結束線Ｓ
を解放する。

【００５９】ホ)結束線の引き出し 図２２に示すように、左右の結束アーム６１を結束線供
給アーム５９、５９に対して真っ直ぐの状態に戻す。

【００６０】ヘ)結束線の引き出し 図２３に示すように、左右の結束線供給アーム５９、５
９を結束線把持位置まで上昇させる。

【００６１】ト)結束線の絞り 図２４に示すように、結束線掴み部６５を閉じ、結束線
Ｓを把持する。

【００６２】チ)結束線の切断 図２５に示すように、結束線切断装置(図示略)を作動さ
せ、結束線Ｓを切断するとともに、左右の結束線供給ア
ーム５９を上限まで上昇させる。

【００６３】リ）結束線のねじり 図２６に示すように、結束線掴み部６５を閉じて結束線
Ｓを把持した状態で、回転機構１７を作動させ、結束線
掴み部６５を回転させ結束線Ｓをねじる。

【００６４】ヌ)結束終了 図２７に示すように、結束線掴み部６５を開いて作業を
終了する。

【００６５】本実施例の配筋装置によれば、従来問題と
なっていた重量鉄筋配筋時の危険、苦渋作業が低減され
るとともに、湾曲配筋材８０および直線配筋材８１の結
束品質の安定化を図ることができる。このようにして、
鉄筋配筋に係わる作業員の作業労力の低減を図ることが
でき、また、結束作業の熟練工が不要となる等の省人
化、安全性向上、品質向上を計ることができる。

【００６６】さらに、太径の配筋作業ならびに結束作業
をも自動的に、かつ容易に行うことができるため、配筋
装置の適用範囲を拡大することができ、配筋装置の凡用
性を著しく向上させることができるといった優れた効果
を奏することができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明の配筋装置は、配筋架台上を走行
する走行台車に鉄筋を横置き姿勢で保持する保持機構と
その保持機構から鉄筋を受け取って配筋架台上に降ろす
配筋機構とを搭載し、その配筋機構を、鉄筋を解除可能
に把持する把持部材を駆動装置により周回せしめかつそ
の把持部材を把持操作機構と解除操作機構により操作し
て鉄筋を把持せしめるとともに把持を解除せしめる構成
としたので、プレファブ鉄筋ユニットの製作作業の機械
化、自動化を図ることができ、特に配筋機構は簡便安価
な構成により鉄筋のハンドリングと配筋架台への配筋作
業を自動的かつ確実に行うことができるものであり、し
たがってプレファブ鉄筋ユニットの製作作業の省力化、
品質向上、作業安全性の向上に大きく寄与でき、湾曲鉄
筋や太径鉄筋によるプレファブ鉄筋ユニットの製作に適
用して最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配筋装置の一実施例を示す全体斜視図
である。

【図２】湾曲配筋装置の正面図である。

【図３】同湾曲配筋装置の平面図である。

【図４】同湾曲配筋装置の側面図である。

【図５】同湾曲配筋装置における配筋機構の正面図であ
る。

【図６】同配筋機構の側面図である。

【図７】同配筋機構における配筋材把持部材の正面図で
ある。

【図８】同配筋材把持部材の側面図である。

【図９】同配筋材把持部材の平面図である。

【図１０】直線配筋装置の平面図である。

【図１１】同直線配筋装置の正面図である。

【図１２】同直線配筋装置の側面図である。

【図１３】結束装置の正面図である。

【図１４】同結束装置の側面図である

【図１５】同結束装置の全体平面図である。

【図１６】同結束装置の全体側面図である。

【図１７】同結束装置の全体正面図である。

【図１８】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図１９】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２０】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２１】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２２】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２３】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２４】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２５】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２６】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【図２７】湾曲配筋材と直線配筋材の結束工程を示す工
程図である。

【符号の説明】１ 配筋架台 ３ 湾曲配筋装置（配筋装置） ５ 直線配筋装置（配筋装置） １２ 走行部（走行台車） １５ 配筋材調整機構（保持機構） １６ 配筋機構 ２６ 調整ローラ ３１ チェーン装置（駆動装置） ３２ 配筋材把持部材（把持部材） ３６ ベルト（ベルト体） ３７ 開閉用ドグ（把持操作機構） ３８ 開閉用シリンダ（解除操作機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 総一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 菊池 雄一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04G 21/12 105 B21F 27/10 B23P 21/00 302

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋を積載して配筋架台上を走行し位置
   決めして配筋する装置において、 前記配筋架台上を走行する走行台車に、鉄筋を横置き姿
   勢で保持する保持機構と、該保持機構から鉄筋を受け取
   って前記配筋架台上に降ろす配筋機構とを搭載し、 該配筋機構は、前記保持機構を臨む位置と前記配筋架台
   上面に近接する位置との間にわたってベルト体を循環駆
   動する駆動装置と、前記ベルト体に取り付けられて周回
   しつつ操作機構により開閉操作されて前記鉄筋を解除可
   能に把持する把持部材とを有し、 前記操作機構は、前記保持機構を臨む位置において把持
   部材を操作して鉄筋を把持せしめる把持操作機構と、前
   記配筋架台の上面に近接する位置において把持部材を操
   作して鉄筋の把持を解除せしめる解除操作機構とからな
   る ことを特徴とする配筋装置。