JP3165339B2 - ショートラインマッチキャスティング用型枠自動制御システム - Google Patents

ショートラインマッチキャスティング用型枠自動制御システム

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JP3165339B2 JP29012494A JP29012494A JP3165339B2 JP 3165339 B2 JP3165339 B2 JP 3165339B2 JP 29012494 A JP29012494 A JP 29012494A JP 29012494 A JP29012494 A JP 29012494A JP 3165339 B2 JP3165339 B2 JP 3165339B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ショートラインマッチ
キャスティング用型枠に関するものであり、特に、マッ
チキャストセグメントの位置決めおよび測量並びに新セ
グメントの最適形状選択を自動化したショートラインマ
ッチキャスティング用型枠自動制御システムに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来此種ショートラインマッチキャステ
ィング用型枠について、図4及び図5に従って説明す
る。図4(a)において1はショートラインマッチキャ
スト工法によって製造されたセグメントであり、コンク
リート打設工場にて架設される順番に橋脚側から1個ず
つ製造された後、架設現場へ搬送されて接合されること
によりPC橋等のコンクリート架設構造物が架設され
る。
【0003】而して、同図(b)に図示せる如く、セグ
メント1n の両接合面の片方は、固定妻枠2により形成
され、他方は一つ前に製作されたセグメント1n-1 のセ
グメント1n との接合面を妻枠として利用することによ
り形成される。ここに於いて妻枠として利用されるセグ
メントをマッチキャストセグメントと称し、また、該マ
ッチキャストセグメントを一方の妻枠として打設され、
且つ、ショートラインマッチキャスティング用型枠3か
ら脱型される前の状態のセグメントをウェットキャスト
セグメントと称する。
【0004】而して、同図(c)に図示せる如く、脱型
されたセグメント1n は次のセグメント1n+1 を打設す
るためにマッチキャストセグメント位置へ移動され、一
方、該セグメント1n の妻枠となった前記セグメント1
n-1 はストックヤードへ搬送されて仮置きされる。
【0005】また、前記固定妻枠2は鉛直に固設されて
おり、そして、ウェットキャストセグメント1n の個別
座標は、図5(a)に図示せる如く、該固定妻枠2によ
り形成される接合面の上端辺の中央を原点On として該
接合面に垂直にXn 軸、該接合面に沿って水平にY
n 軸、鉛直方向にZn 軸が夫々設定されている。而し
て、最終目的であるPC橋等のコンクリート架設構造物
のカーブ、勾配またはねじれ等の変化に対しては、該ウ
ェットキャストセグメント1n の他方の接合面の妻枠と
なるマッチキャストセグメント1n-1 の個別座標
n-1 ,Yn-1 ,Zn-1 を回転または平行移動させるこ
とにより対応している。例えば水平方向にカーブしてい
る場合は、図5(b)に図示せる如く、Zn-1 軸を軸に
その曲率分だけXn-1−Yn-1 平面を回転させて台形状
のウェットキャストセグメント1n を形成し接合してい
く。尚、マッチキャストセグメント1n-1 の各軸
n-1 ,Yn-1 ,Zn- 1 を平行移動させるとセグメント
同士のジョイント部に段差が形成される場合があるの
で、平行移動による調整は極力行わない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ショートラインマッチ
キャスト工法においては、一個のセグメントを打設した
度毎にその実出来形を測量し、それを設計値と比較して
その誤差を次のセグメントの型枠工事時に補正しなけれ
ばならない。この補正作業を怠ると順次製造したセグメ
ントの夫々の誤差が累積されることになり、架設作業が
困難になる。
【0007】而して、従来のショートラインマッチキャ
スティング用型枠によるセグメント製作においては、前
記誤差の補正計算はコンピュータで行っていたものの、
その他の測量やジャッキ操作等の作業は全て手作業でな
されていた。従って、測量ミス等のヒューマンエラーを
防止するため二人の人間によるダブルチェックを行わな
ければならず、また、セグメント位置の設定作業にも長
時間を要する。
【0008】そこで、測量ミス等を低減してセグメント
出来形精度を高めるとともに型枠工事時間を短縮するた
めに解決せらるべき技術的課題が生じてくるのであり、
本発明は該課題を解決することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案せられたものであり、ショートライン
マッチキャスティング用型枠において、各セグメント最
適形状設計値を選択し、且つ、測量手段によりマッチキ
ャストセグメントを測量するとともに、前記セグメント
最適形状設計値に基づき該マッチキャストセグメントの
自動位置決めを行う制御手段を設け、更に、前記測量手
段によりウェットキャストセグメントを測量し、該ウェ
ットキャストセグメントの実測値に基づき次セグメント
最適形状設計値を設計軸線に復帰するように補正するシ
ョートラインマッチキャスティング用型枠自動制御シス
テムを提供するものである。
【0010】
【作用】設計データおよび下部工出来形データに基づ
き、各セグメント最適形状設計値が選択される。橋脚上
に架設される最初のセグメントは固定妻枠と可動妻枠と
によって打設される。打設後、該最初のセグメントは測
量手段によって実出来形が自動測量され、マッチキャス
トセグメント位置に移動される。
【0011】而して、前記実出来形測量データに基づ
き、次のセグメントの最適形状設計値が自動的に補正さ
れ、該補正後の最適形状設計値に基づき、前記マッチキ
ャストセグメント位置に移動された最初のセグメントの
設置位置が前記測量手段と制御手段とにより自動調整さ
れる。
【0012】斯くして、固定妻枠と該最初のセグメント
とによって次のセグメントが打設される。そして、該打
設された次のセグメント(ウェットキャストセグメン
ト)が自動測量され、最初のセグメントはスックヤー
ドへ搬送される。更に該ウェットキャストセグメントは
マッチキャストセグメント位置に移動されて前述の補正
作業が同様に行われる。かかる一連のルーチンワークが
セグメントの個数分繰り返される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図3に従
って詳述する。図1において11はセグメント接合面を
形成する固定妻枠であり、鉛直且つ型枠中心線Xに設定
され、支持部12を介して沈下を防ぐためにコンクリー
ト地中梁(図示せず)によって固設されている。また、
該固定妻枠11がコンクリート打設中に位置ずれしない
ようにA字型フレーム13によって支持されている。
【0014】底型枠14は底スラブ下面を形成するため
の型枠であり、固定妻枠側とマッチキャストセグメント
側とを滑らかに接続するために、ある程度ねじることが
できるように形成されている。また側型枠15は張出し
部下面とウエブ外側面を形成するための型枠であり、可
動サポートフレーム16によって支持されている。該可
動サポートフレーム16は側型枠15の脱型を容易にす
べく下方へ回動可能に形成されている。更に、内型枠1
7は上スラブ底面およびウエブ内側面を形成するための
型枠であり、レール18に沿って妻枠中心線X方向に摺
動し、固定妻枠11の開口部を貫通することによりセッ
トされる。そして、固定妻枠11に対峙してマッチキャ
ストセグメント19が載置され、固定妻枠11によって
形成される接合面の反対側の接合面を形成するための型
枠として用いられる。
【0015】そして、図2に図示せる如く、底型枠14
およびマッチキャストセグメント19は組立、脱型、移
動、セット等のため夫々別体の台車20および21に搭
載されている。該台車20,21は夫々アクチュエータ
22,23により姿勢制御される。そして、台車21の
姿勢制御によりマッチキャストセグメント19の個別座
標軸Xn-1 ,Yn-1 ,Zn-1 およびピッチング(Yn-1
n-1 )、ローリング(Xn-1 n-1 )、ヨーイング
(Xn-1 n-1 )の回転を含む合計6軸が決定される。
【0016】また、型枠中心線X上前方に測量手段とし
てレーザートランシット24が据え付けられており、一
方、前記マッチキャストセグメント19の上スラブ上面
には前記マッチキャストセグメント19の個別座標軸X
n-1 を測量するために測量ターゲットNn-1 およびS
n-1 が面の中心線上で、且つ、両接合面近傍に設けら
れ、更に、Xn-1 −Yn-1 平面を測量するために四個の
測量ターゲットNEn-1 ,NWn-1 ,SEn-1 およびS
n-1 が両ウエブ上で、且つ、両接合面近傍に設けられ
ている。尚、前記レーザートランシット24が自らの中
に絶対座標を有しない場合には型枠中心線X上後方に原
点ターゲット25を設けゼロセットを行う。
【0017】斯くして、レーザートランシット24によ
り測量されたマッチキャストセグメント19の実出来形
測量値はデータコレクタ26を介してCPU27へ搬送
される。該CPU27には最終目的であるPC橋等のコ
ンクリート架設構造物の設計データおよび下部工出来形
データが入力されており、該入力データに基づき各セグ
メントの最適形状設計値が予め算出されている。尚、該
セグメント最適形状設計値の算出は、コンクリートのク
リープ、プレストレスおよび乾燥収縮等による変形量を
予測して最終寸法に該変形量を上げ越ししている。
【0018】而して、前記固定妻枠11は全てのセグメ
ント打設工程を通じて常に同一位置にセットされ、測量
の基準とされる。そして、マッチキャストセグメント1
9の位置を操作することによって、次のセグメントであ
るウェットキャストセグメント28の形状を調整する。
そのため、CPU27において前記ウェットキャストセ
グメント28の最適形状設計値はマッチキャストセグメ
ント19の最適位置設計値として加工され、前記レーザ
ートランシット24により測量されたマッチキャストセ
グメント19の実出来形測量値と比較される。そして、
CPU27によってアクチュエータ23内のシリンダの
必要ストロークが算出されて、該アクチュエータ23へ
信号が出力されることによりマッチキャストセグメント
19の位置が前記最適位置設計値に一致するように台車
21の姿勢が制御される。尚、CPU27において予め
算出されていたウェットキャストセグメント28の最適
形状設計値は、後述するようにマッチキャストセグメン
ト19の実出来形に基づいて補正され、その補正後のウ
ェットキャストセグメント28の最適形状設計値によっ
てマッチキャストセグメント19の最適位置設計値が毎
回計算し直される。また、精度を高めるために台車21
の姿勢制御中も絶えずマッチキャストセグメント19の
自動測量を繰り返し、CPU27によって該測量時の位
置から目標の位置まで移動するためのアクチュエータ2
3内のシリンダの必要ストロークが随時算出されること
により、フィードバックが連続して実行される。また、
上述の台車21の姿勢制御と同時に該台車21のセット
位置に台車20が連結するように、CPU27によって
アクチュエータ22が制御される。
【0019】斯くして、ウェットキャストセグメント2
8が打設される。また、該ウェットキャストセグメント
28の上スラブ上面には前記マッチキャストセグメント
19の場合と同様に個別座標軸Xn ,Yn ,Zn を測量
するための六個の測量ターゲットNn ,Sn ,NEn
NWn ,SEn およびSWn が付設される。
【0020】而して、ウェットキャストセグメント28
が硬化した後、脱型する前にレーザートランシット24
により該ウェットキャストセグメント28の実出来形を
測量する。該実出来形測量値はデータコレクタ26を介
してCPU27に送られ、該ウェットキャストセグメン
ト28の最適形状設計値と比較される。そして、該CP
U27において前記実出来形の誤差を補正する計算が行
われる。
【0021】ここで該補正作業の概略を図3に従って説
明する。同図において二箇所で折曲している破線
n-1 ,xn ,xn+1 はマッチキャストセグメント1
9、ウェットキャストセグメント28および次のセグメ
ントの設計軸線の相対関係を示している。そして、実線
n-1 およびXn は前述の測量によって得られたマッチ
キャストセグメント19およびウェットキャストセグメ
ント28の実測軸線であり、その配置は両実測軸線相互
および前記設計軸線との相対関係を示している。
【0022】尚、マッチキャストセグメント19の設計
軸線xn-1 と実測軸線Xn-1 は一致しているものとす
る。而して、ウェットキャストセグメント28の実測軸
線Xnがその設計軸線xn と比較して誤差が生じた場合
は、一点鎖線xn+1 (new)の如く次のセグメントの設計
軸線xn+1 が前記ウェットキャストセグメント28の実
測軸線に接合するように該次のセグメントの最適形状設
計値を変更する。斯くして、ウェットキャストセグメン
ト28の実出来形誤差が補正される。尚、誤差が大きい
場合には複数のセグメントの最適形状設計値を変更して
最終的に所期の設計軸線に復帰するようにする。
【0023】而して、マッチキャストセグメント19が
型枠から撤去されてストックヤードへ搬送され、ウェッ
トキャストセグメント28は次のセグメントを打設する
ためにマッチキャストセグメント位置へ移動される。
【0024】更に、前記CPU27に測量データの解析
機能を付加することにより型枠の狂いを分析することも
でき、また、各セグメントの最適架設位置を算出するこ
ともできる。そして、測量データを該CPU27からプ
リンタやディスプレイ等の表示手段29に出力すること
によってオペレータがリアルタイムに傾向分析でき、設
計変更等の対策手段の決定および実施を迅速に行うこと
ができる。
【0025】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【0026】
【発明の効果】本発明は上記一実施例にて詳述せる如
く、マッチキャストセグメントの実測値をフィードバッ
クして位置決めを自動制御するので、型枠工事時間が大
幅に短縮されるばかりでなく、測量ミス等のヒューマン
エラーが解消されるのでセグメント出来形精度が向上す
る。
【0027】また、ウェットキャストセグメントの測量
と次セグメント最適形状の補正作業とが連続して自動的
に行われるので、補正プログラムへの入力の手間が省略
でき、更に、測量データの解析も容易になる等、正に諸
種の効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ショートラインマッチキャスティング用型枠の
斜視図。
【図2】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図3】補正作業の解説図。
【図4】(a)セグメントの斜視図。 (b)及び(c)ショートラインマッチキャスト工法の
正面解説図。
【図5】(a)マッチキャストセグメントとウェットキ
ャストセグメントの個別座標軸を示す解説図。 (b)コンクリート架設構造物がカーブを形成している
場合の各セグメントの相対関係を示す平面解説図。
【符号の説明】
19 マッチキャストセグメント 22,23 アクチュエータ 24 レーザートランシット 26 データコレクタ 27 CPU 28 ウェットキャストセグメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−290443(JP,A) 特開 平7−32345(JP,A) 特開 平7−32344(JP,A) 特開 平7−290442(JP,A) 特開 平7−32343(JP,A) 特開 平7−290441(JP,A) 特開 平7−18625(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28B 17/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ショートラインマッチキャスティング用
    型枠において、各セグメント最適形状設計値を選択し、
    且つ、測量手段によりマッチキャストセグメントを測量
    するとともに、前記セグメント最適形状設計値に基づき
    該マッチキャストセグメントの自動位置決めを行う制御
    手段を設け、更に、前記測量手段によりウェットキャス
    トセグメントを測量し、該ウェットキャストセグメント
    の実測値に基づき次セグメント最適形状設計値を設計軸
    線に復帰するように補正することを特徴とするショート
    ラインマッチキャスティング用型枠自動制御システム。
JP29012494A 1994-11-24 1994-11-24 ショートラインマッチキャスティング用型枠自動制御システム Expired - Fee Related JP3165339B2 (ja)

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