JP3787313B2 - Reaction force management system for delivery method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川や線路上を横断して橋桁を架け渡す橋梁の架設工事に採用される送出し工法で、その橋桁を支えて移動する送出し台車の鉛直ジャッキの反力調整を行う送出し工法の反力管理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、橋梁の架設工事においては、架設予定の橋桁の下に鉄道や道路が通っていたり、河川や湖沼を跨ぐような場合など、桁下空間を利用できない場合の施工方法として送出し工法が採用されている。そこで、かかる橋桁の送出し工法について線路を横切る場合の橋梁施工工事について簡単に説明する。図8は、ある現場において行われる橋桁の送出し工法について示した図である。図示する橋梁の架設工事では、橋桁101などは予め構築された橋脚111〜113にクレーンで吊って架設されるが、桁下空間が利用できない線路をまたぐ橋脚114,115区間では、クレーンの設置が不可能であるため送出し工法による架設が行われる。
【0003】
その際、既に架設した橋桁101を直接利用して橋桁の送出しを行う他、本例のように橋桁101が傾斜している場合には仮設備120が組まれ、そこに水平な走行軌条130を敷設して橋桁102を送り出すようにしている。橋桁102を架設するに際し、仮設備120上の走行軌条130にはクレーンなどにより橋桁102が載せられ、その先端に手延べ機140が連結される。このとき橋桁102は、前後で送出し台車10,20に載せられ、その送出し台車10,20の移動によって橋桁102及び手延べ機140が走行軌条130に沿って、矢印で示す方向へ送り出される。
【0004】
ここで、図9及び図10は、送出し台車10,20の一例を示した図であり、特に図9は送出し台車の側面を、図10は送出し台車の正面を示した図である。送出し台車10,20は、3本の走行軌条130(131,132,133) 上を走行するように、前後に2つの車輪ををもった走行部11(11a,11b,11c) ,21(21a,21b,21c) を有している。そして、走行部11,21に対応した位置に下フレーム13,23を介して3つの鉛直ジャッキ12(12a,12b,12c) ,22(22a,22b,22c)が設けられ、そうした鉛直ジャッキ11,22上に上フレーム14,24を介して橋桁102が載せられる。すなわち送出し台車10,20は、それぞれ横方向に並んだ鉛直ジャッキ11,22のある3箇所で橋桁102を支持している。
【0005】
従って、3箇所で支持する送出し台車10,20では、各箇所で橋桁102の荷重をなるべく均等に分担するように鉛直ジャッキ11,22のストロークで調整しているが、走行軌条130間に生じる数ミリ程度の高さの変化によって荷重負担に大きな偏りが生じてしまう。その場合、高くなった鉛直ジャッキ及び車輪を介して橋桁102を支える仮設備120に大きな荷重が集中して作用することになる。そのため仮設備120は、安全確保のためにもそうした荷重負担に耐え得る強度が必要であった。
【0006】
しかし、強固な仮設備120は不均等荷重に対する安全対策としては勿論有効であるが、過度な強度をもったものは建設コストを上げ、構造物としても重く大きなものとなってしまうため非効率であった。そこで、従来から鉛直ジャッキ11,22の一つ一つに不図示の圧力センサを設け、各圧力センサからの検出値を箇所にかかる作用する荷重の反力として測定し、鉛直ジャッキ11,22の反力に偏りが生じた場合には鉛直ジャッキ11,22のストロークを変化させて反力調整を行うことで、荷重負担が均等に分散する操作を行っていた。こうした反力調整によって仮設備120は、調整しない場合には設計荷重の2倍の耐力をもつ仮設備を設計しなければならなかったものが1.5倍の耐力をもつもので良くなり、コスト削減などの改善が図られた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来から行われている送出し工法での反力調整は、監視者が各圧力センサから得られた鉛直ジャッキ11,22の反力をモニタで監視し、調整が必要な反力を示す鉛直ジャッキを確認した場合にその結果を無線でオペレータに連絡し、オペレータは、送出しを手動で一旦停止させ後に手動で反力を調整し、更に点検・確認した後に送出しを手動で再開させていた。そのため、従来の送出し工法での反力調整は、反力の確認ミス、連絡ミス、或いは反力の調整ミスなど人為的ミスの入り込む余地が多分にあった。
【0008】
また、反力調整を行う場合に一旦送出しを停止させ、該当する鉛直ジャッキについてストローク調整を行った後に再び送出しを開始していたため、時間のロスが大きく橋桁102を架設するまでの時間が長くなる傾向にあった。このことは図8に示した例のように線路上を跨ぐような場所では、電車の通過しない限られた時間内に架設を終えなければならないが、反力調整の回数が多くなれば時間内に完了しないおそれがあった。
【0009】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、人為的ミスの回避と送出し工法の時間短縮を図った送出し工法の反力管理システムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る送出し工法の反力管理システムは、前後方向に配置された複数の送出し台車で橋桁を支持し、その送出し台車の走行軌条に沿った移動により、一方の橋脚から他方の橋脚へかけて橋桁を送出して架設を行う送出し工法の送出し中に、変動する各送出し台車を構成する複数の鉛直ジャッキの反力を調整するものであって、前記鉛直ジャッキの反力を測定する反力測定装置と、鉛直ジャッキをそれぞれの送出し台車ごとに比較して、反力と任意に設定された設計値との差の絶対値が最も大きい鉛直ジャッキを選定し、当該鉛直ジャッキについて反力を設計値に近づける方向にストロークを制御するための制御信号を送信する演算処理装置と、前記選定された鉛直ジャッキに対して圧力油の供給及び排出を行う駆動ポンプの駆動を前記演算処理装置の制御信号に基づいて制御する制御装置とを有することを特徴とする。
【0011】
よって、本発明によれば、鉛直ジャッキについて、送出しが行われている間中継続して自動的に反力調整が行われるため、原則として橋桁の送出しを停止させることなく架設工事を行うことができ、例えば線路上を跨ぐ時間制限が厳しい現場でも時間ロスを最大限抑えて短時間の架設が可能になる。また、鉛直ジャッキの反力調整及び送出しの停止などを自動制御で行うため、従来、監視者とオペレータ間で行われていた無線連絡の機会が大幅に削減でき、人的ミスの発生を回避させることができる。
【0012】
また、本発明に係る送出し工法の反力管理システムは、前記演算処置装置が、前記選定された鉛直ジャッキの反力が設計値を挟んで上下に設定された制御開始値を超えた場合に、当該鉛直ジャッキのストロークを伸縮させる所定の駆動信号を送信し、当該反力が制御開始値よりも設計値に近い制御終了値を超えた場合に、当該鉛直ジャッキの伸縮駆動を止める停止信号を送信するようにしたものであり、前記制御装置が、前記演算処理装置からの駆動信号及び停止信号に基づいて前記駆動ポンプの駆動を制御するものであることを特徴とする。
【0013】
よって、本発明によれば、鉛直ジャッキの反力を設計値に近い値で推移させることができるので、仮設備などにかかる荷重を小さくすることによってその耐力を過大に設定する必要がなくなり、仮設備建設などへのコストを削減することができる。
【0014】
また、本発明に係る送出し工法の反力管理システムは、前記演算処理装置が、前記選定された鉛直ジャッキの反力が設計値を挟んで上限の停止値と下限の停止値を超えたか否かの確認を行い、いずれかを超えた場合に停止信号を送信するものであり、前記制御装置が、前記停止信号に従って送出し台車を移動させる移動手段の駆動を停止させるものであることを特徴とする。
また、本発明に係る送出し工法の反力管理システムは、前記移動手段が、伸長作動によって前記送出し台車を前記走行軌条に沿って押し出す水平ジャッキであって、前記制御手段が前記停止信号に従い駆動ポンプの圧力油の供給を止めることによって、当該水平ジャッキの伸長作動を停止させることを特徴とする。
【0015】
よって、本発明によれば、反力が一定値を超えた場合に送出しを停止させるので、仮設備などの耐力を超えて荷重がかかるの防止することができ、安全に施工を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る送出し工法の反力管理システムの一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本実施形態の反力管理システムを概念的に示した構成図である。この反力管理システムは、送出しを中断させないよう鉛直ジャッキの反力を自動調整させるようにしたものである。ここで、図8乃至図10と共通する要素には同一の符号を付している。
【0017】
前述したように送出し台車10,20には、それぞれ3個ずつの鉛直ジャッキ12(12a,12b,12c),22(22a,22b,22c)が備えられているが、本実施形態の反力管理システムでは、これら鉛直ジャッキ12,22を台車ごとにグループ分けして前後別々に反力管理を行うように構成されている。これは、送出し台車10,20の間隔が互いのジャッキ高さの変化に影響されないだけ離れているからである。
【0018】
また、この送出し工法では、橋桁102を送り出しする駆動手段に2本の水平ジャッキ32,32が使用され、その水平ジャッキ32,32は、一端が走行軌条131,133にクランプされ、他端が送出し台車10の走行部11a,11c に後方から連結され、その伸長作動によって送出し台車10を押すことにより、送出し台車20とともに載置させた橋桁102を送り出すようにしている。こうした各送出し台車10,20の鉛直ジャッキ12,22及び水平ジャッキ32,32には、圧力油を供給及び排出する駆動ポンプ1が連結されている。
【0019】
そして、鉛直ジャッキ12,22には、それぞれに油圧を測定する圧力センサ15(15a,15b,15c),25(25a,25b,25c)が取り付けられており、水平ジャッキ32,32に対しては、供給する圧力油の圧力を測定する圧力センサ35が連結されている。従って、この圧力センサ15,25により各鉛直ジャッキ15,25にかかる反力が測定され、圧力センサ35により送出し時の推進力が測定できるようになっている。
【0020】
更に鉛直ジャッキ12,22に対しては、それぞれのストロークを測定するストローク検出センサ16(16a,16b,16c),26(26a,26b,26c)が取り付けられており、圧力センサ15,25とともにリモートI/Oボックス17(17a,17b,17c),27(27a,27b,27c)に接続されている。一方、水平ジャッキ32,32の圧力センサ35にもリモートI/Oボックス37が接続されている。
【0021】
こうしたリモートI/Oボックス17,27,37は制御用コンピュータ2に接続され、各センサ15,16,25,26で検出した測定データが、架設現場に建てられた監視室にある監視・制御用のマスタコンピュータ3及び監視用のコンピュータ4に対して送信されるように接続されている。一方、そのマスタコンピュータ3には、制御用コンピュータ2からリモートI/Oボックス37を介して駆動ポンプ1が接続され、マスタコンピュータ3の演算処理に従って駆動ポンプ1の駆動制御が行われるように接続されている。
【0022】
また、本実施形態の反力管理システムを含む送出し工法の全体システムには、橋桁102の送出し量を計測するレーザビーム距離センサ41や、前方の送出し台車10の状況や橋桁102全体の送出し状況を撮影するWebカメラ42,43が設置され、それぞれコンバータ45〜48を介してコンピュータ3,4へ接続されている。更に、このシステムでは、鉛直ジャッキ12,22の反力情報や、橋桁102の送出し状態、或いはWebカメラ42,43からの現場の映像によって、架設現場から離れた所にいる関係者にも状況が把握できるように、遠隔地のコンピュータにも電話回線を介して接続されている。
【0023】
ところで、本実施形態の反力管理システムでは、マスタコンピュータ3に図2及び図3に示すフローを実行するための反力制御プログラムが格納されている。すなわちマスタコンピュータ3は、各圧力センサ15,25から送られる反力データに基づいて演算処理を行い、その演算結果に応じた制御指令信号を送信し、またその反力情報などをディスプレイ上に表示するようにしたものである。制御用コンピュータ2は、そのマスタコンピュータ3からの制御指令信号に従って駆動ポンプ1の駆動制御を行うようにしたものである。一方、コンピュータ4は、橋桁102の位置や状態に関する情報をディスプレイに表示するようにしたものである。
【0024】
次に、こうした送出し工法の反力管理システムの作用について説明する。
送出しが行われる橋桁102は、図8に示すように仮設備120の走行軌条130上に送出し台車10,20を介して載せられ、その先端には手延べ機140が連結されている。そして、走行軌条131,133にクランプされた水平ジャッキ32,32が駆動ポンプ1の圧力油の供給を受けて伸長作動すれば、その推進力によって後方から連結された送出し台車10が前進し、後方の送出し台車20とともに橋桁102を前方へ送り出す。
【0025】
このとき、送出し台車10,20がそれぞれ支える橋桁102及び手延べ機140の荷重は、走行部11,21を介して3本の走行軌条131〜133にかかっている。一方で、走行部11a,11b,11c に対応する位置に鉛直ジャッキ12a,12b,12c が、また走行部21a,21b,21c に対応する位置に鉛直ジャッキ22a,22b,22c がそれぞれ配置されている。そのため、走行部11,21を介してかかる各箇所の荷重は、それぞれに対応した鉛直ジャッキ12,22の反力として得ることができる。従って、各走行軌条131〜133の間で高さが微妙に変化したような場合、高くなったところに橋桁102などの荷重が多くかかって荷重バランスが崩れるが、こうした荷重変化は鉛直ジャッキ12,22の反力をチェックすることによって確認できる。
【0026】
そこで本実施形態では、圧力センサ15,25で検出された鉛直ジャッキ12,22の反力データが常に制御用コンピュータ2によって読み出され、監視室のコンピュータ3,4へと送られる。そして、この反力データはグラフ化されてマスタコンピュータ3のディスプレイに表示されていく。また、こうした鉛直ジャッキ12,22の反力の他、水平ジャッキ32,32にかかる油圧を測定することによって推進力が測定され、レーザビーム距離センサ41によって移動距離が、更にストローク検出センサ16,26によって各鉛直ジャッキ12,22のストロークが確認でき、各情報がコンピュータ3,4のディスプレイに適宜表示される。
【0027】
そしてマスタコンピュータ3では、圧力センサ15,25から送信された測定データに基づいて反力制御を行うための演算処理が行われる。ここで図2及び図3は、マスタコンピュータ3に格納された反力制御プログラムを実行するフローを示したものである。この反力制御プログラムは、前後の送出し台車10,20ごとにグループ分けした鉛直ジャッキ12a,12b,12c と鉛直ジャッキ22a,22b,22c とについて、それぞれ反力管理を行うものである。また図4は、この反力制御プログラムを実行する際の反力管理条件をグラフで示したものである。
【0028】
先ず、反力管理条件について説明する。最初に、送出し台車10,20における理想の送出し状態とは、各送出し台車10,20ごとに見て走行軌条131〜133にかかる荷重がほぼ均等になるような場合である。そこで、グループ分けした鉛直ジャッキ12a,12b,12c と鉛直ジャッキ22a,22b,22c とについて、それぞれ均等荷重状態となる場合の各鉛直ジャッキの反力を設計値Pとしている。なお、鉛直ジャッキの数や配置、橋桁102の形状など諸条件によって、この基準となる設計値Pが鉛直ジャッキごとに異なるので、図4に示す反力管理条件は鉛直ジャッキごとに設定する必要がある。しかし、今回の送出し台車10,20では、走行部11,21の位置に対応して鉛直ジャッキ12,22が配置されているなど、荷重を均等に作用させたときの鉛直ジャッキ12a,12b,12c の各反力、そして鉛直ジャッキ22a,22b,22c の各反力はそれぞれほぼ等しくなる条件にある。従って、設計値Pは各グループの鉛直ジャッキ同士で等しい値となり、図4に示す反力管理条件も各グループの鉛直ジャッキ同士で共通することとなる。
【0029】
反力管理条件は、その設計値Pを基準にして鉛直ジャッキの反力、つまりその対応する各箇所にかかる荷重が仮設備120などの耐力Mを超えてしまわないように、鉛直ジャッキ12,22のストロークを調整することによって反力制御を行うことを目的としたものである。そのため、耐力Mの約80〜90%を上限の停止値Q1とし、設計値Pを基準に決定した下限の停止値Q2との間を反力の許容範囲と設定し、その範囲内に鉛直ジャッキの反力を収めながら送出しを実行させるようにしている。即ち、この上限及び下限の停止値Q1,Q2は、反力がこれを上下いずれか一方にでも超えるような場合には送出しを停止させる値として設定されたものである。
【0030】
そして更に、この停止値Q1,Q2内で反力を設計値Pに近づけるように、反力制御を行うための制御開始値V1,V2と制御終了値W1,W2とが設定されている。制御開始値V1,V2は、反力がその値を超えた場合に該当する鉛直ジャッキのストローク制御を開始するため、また制御終了値W1,W2は、ストローク制御によって反力がこれより設計値Pに近づいた場合に該当する鉛直ジャッキのストローク制御を止めるための値として設定されたものである。なお、制御開始値V1,V2及び制御終了値W1,W2は、反力管理システムを構成する油圧機器のレスポンスを考慮し、停止値Q1,Q2間で反力調整ができるように設定されている。
【0031】
続いて、図1乃至図3に従って反力管理について具体的に説明する。橋桁102は送出し台車10,20に支持され、駆動ポンプ1の駆動からの圧力油によって鉛直ジャッキ12,22のストロークが調整され、走行軌条130にはバランス良く荷重が作用している。そこで、スタート信号が制御用コンピュータ2から駆動ポンプ1へ送られると水平ジャッキ32,32に圧力油が送られ、その伸長作動によって前方の送出し台車10が前方へと送り出され、後方の送出し台車20もつられて移動して橋桁102が送り出される。送出しの間、鉛直ジャッキ12,22にかかる油圧は圧力センサ15,25で検出され、逐次リモートI/Oボックス17,27から制御用コンピュータ2を介してマスタコンピュータ3へと送信される。
【0032】
マスタコンピュータ3では、この測定(反力)データを元に先ず全ての鉛直ジャッキ12,22について、その反力が停止値Q1,Q2を上下に超えていないかが確認される(S1,S2)。そして、一つでも超えているものがあれば(S1:NO又はS2:NO)、マスタコンピュータ3から停止信号が制御用コンピュータ2に送られ、駆動ポンプ1の水平ジャッキ32,32の圧力油の供給がストップされ、橋桁102の送出しが自動的に停止することになる(S7)。停止の原因となった鉛直ジャッキは、マスタコンピュータ3のディスプレイに反力表示されているため、直ちに無線で仮設備120上にいる作業員に連絡がいき、原因の究明がなされる。そして、解決後に橋桁102の送出しが再スタートされる。
【0033】
一方、反力が停止値Q1,Q2を超えない許容範囲内にある場合は(S1:YES及びS2:YES)、送出し台車10の鉛直ジャッキ12a,12b,12c の反力について、設計値Pとの差の絶対値が最大の鉛直ジャッキ12x (xはa,b,cのいずれか)が探し出され(S3)、それについて前述した制御値V1,V2,W1,W2(図4参照)に従ってストローク制御が行われる(S4)。また、送出し台車20の鉛直ジャッキ22a,22b,22c についても同じように、設計値Pとの差の絶対値が最大の鉛直ジャッキ22x (xはa,b,cのいずれか)が探し出され(S5)、それについてストローク制御が行われる(S6)。すなわち、いずれの送出し台車10,20についても、反力が最大値を示す鉛直ジャッキ12x,22xに対して集中的に制御が行われる。
【0034】
選定された鉛直ジャッキ12x,22xについて行われるS5及びS6のストローク制御は、具体的には図3に示すフローに従って行われる(適宜、図4を参照)。先ず、選定された鉛直ジャッキ12x,22xの反力が上限の制御開始値V1を超えているか否かが確認され(S11)、超えている場合には(S11:YES)駆動ポンプ1において圧力油の供給を停止し、弁の開閉を繰り返して徐々に圧力油を排出させていく。これにより、鉛直ジャッキ12x,22xのストロークが縮められ、他の鉛直ジャッキの支持部分はそのままに、当該部分の橋桁102の高さが徐々に下げられていく(S12)。
【0035】
こうして鉛直ジャッキ12x,22xの支持する部分が下がれば、支えている橋桁102の荷重負担は他の鉛直ジャッキに移行し、徐々に鉛直ジャッキ12x,22xの反力は小さく推移していく。そのため、次に上限の制御終了値W1を下回ったか否かが確認され(S13)、まだ反力の方が大きければ(S13:NO)繰り返しストロークの縮小方向に制御が行われる(S12)。そして、反力が上限の制御終了値W1より小さくなったところで(S13:YES)メインフロー(図2)に戻り、再び反力が上限及び下限の停止値Q1,Q2を超えていないことの確認(S1,S2)から繰り返される。
【0036】
図3のストローク制御フローに戻って、S11で反力が上限の制御開始値V1を超えていない場合には(S11:NO)、逆に下限の制御開始値V2を下回っていないかが確認される(S14)。そして、鉛直ジャッキ12x,22xの反力が下限の制御開始値V2を超えていなければ(S14:NO)、反力は許容範囲内にあって制御が行われることはない。そして、メインフロー(図2)に戻って再び反力が上限及び下限の停止値Q1,Q2を超えていないことの確認(S1,S2)から繰り返される。
【0037】
一方、反力が下限の制御開始値V2を超えた場合には(S14:YES)、マスタコンピュータ3の指令信号に基づき駆動ポンプ1から鉛直ジャッキ12x,22xに圧力油が供給される。そのため、鉛直ジャッキ12x,22xのストロークが伸び、支持した部分が徐々に持ち上げられていく(S15)。鉛直ジャッキ12x,22xの支持する部分が持ち上がれば、他に偏ってかかっていた橋桁102の荷重を負担するようになり、徐々に鉛直ジャッキ12x,22xの反力は大きく推移していく。従って、次に下限の制御終了値W2を上回ったか否かが確認され(S16)、まだ反力の方が小さければ(S16:NO)繰り返し鉛直ジャッキ12x,22xに圧力油が供給されてストロークの伸長制御が行われる(S12)。そして、鉛直ジャッキ12x,22xの反力が下限の制御終了値W2より大きくなったところでメインフロー(図2)に戻り、再び反力が上限及び下限の停止値Q1,Q2を超えていないことの確認(S1,S2)から繰り返される。
【0038】
なお、本制御の目的は、仮設備120などの耐力Mを超えないようにするためで、それは荷重負担に偏りが生じて大きな反力が発生しないようにするためである。そうすると、S14〜S15にかけて反力の小さいものを制御することは、鉛直ジャッキ12x,22xのみについて見れば本来必要ないことであるが、下限値も考慮して制御を行っているのは、その結果として荷重の不均衡が修正されて全体のバランスが保たれることになるからである。
【0039】
こうして、前方の送出し台車10の鉛直ジャッキ12a,12b,12c及び、後方の送出し台車20の鉛直ジャッキ22a,22b,22cについて、反力が許容範囲を超えないように送出しが行われている間中、継続して自動的に反力制御が行われる。そのため何かのトラブルによって反力が停止値Q1,Q2を上下に超えない限り、橋桁102の送出しを停止させることなく反力を自動調整しながら架設工事を行うことができる。よって、図8に示すような線路上を跨ぐ架設工事のように時間の制限が厳しい現場でも、本実施形態の反力管理システムによれば反力調整による時間ロスを最大限抑えて橋桁102の送出しを行うことができるので、送出しの途中で制限時間を超えてしまう心配がなくなる。
また、鉛直ジャッキ12,22の反力調整及び送出しの停止などを自動で行うため、従来、監視者とオペレータ間で行われていた無線連絡の機会が大幅に削減でき、人的ミスの発生をほとんどなくすことができる。
【0040】
ところで、こうした本実施形態の反力管理システムについて実験を行い、次のような測定データが得られた。図5は、実験状況を示す図であり、前述した例と対応する要素については同符号を付して説明する。本実験では、3本の走行軌条130を走行する送出し台車10,20上に、橋桁102の代わりとして全長11mの実験桁51を使用し、その上にウエイト52や発電機53を載せて総重量が約170tonになるようにしている。走行軌条130は全長が50mで、そのうち中央のものについてだけ図面上の右端から送出し方向の左方にかけて、最初の20m(D1区間)を水平、次の10m(D2区間)を10mm沈下、次の10m(D3区間)を起伏、そして最後の10m(D4区間)を再び水平にしている。なお、各区間の継ぎ目はなめらかにつながれている。また、両側にある他の走行軌条は全域に渡って水平である。
【0041】
こうした条件で送出しを行い、各送出し台車10,20の鉛直ジャッキ12,22について反力制御を行わない場合と、反力制御を行った場合とで反力の変化を測定した。図6及び図7は、反力測定値を示した図であり、特に図6は非制御時の反力測定値を、図7は制御時の反力測定値を示したグラフである。
そこで、先ず制御を行わなかった図6について見てみる。本実験では、前方の荷重負担が大きく、送出し台車10の鉛直ジャッキ12a,12b,12c それぞれの設計値Pがほぼ35tonで、後方の送出し台車20の鉛直ジャッキ22a,22b,22c がほぼ22.5tonであった。なお、実際の送出し工法でも手延べ機140が取り付けられる前方のほうが負担荷重が大きくなる。
【0042】
反力制御を行わない場合、図6に示すように前方の送出し台車10が水平なD1区間から沈下したD2区間にさしかかったところ、つまり移動距離が10mになる手前付近で中央の鉛直ジャッキ12b(これが12xとなる)の反力が大きく下がった。そのため、送出し台車10にかかる荷重は、鉛直ジャッキ12b 部分が軽くなり、その一方で他の鉛直ジャッキ12a,12c部分に荷重が移行し、反力も上昇している。逆に送出し台車10が起伏したD3区間にさしかかったところ、つまり移動距離が20mに達するところでは、鉛直ジャッキ12b の反力が大きくなり、他の鉛直ジャッキ12a,12cの反力が減少している。このような反力の変化は、後方の送出し台車20の鉛直ジャッキ22についても一定間隔遅れて同じような形で現れている。
【0043】
そこで、反力制御を行わなければ図6に示すような結果となる状況下で、制御開始値V1,V2(図4参照)を設計値Pの±2.5tonに設定して本実施形態の反力管理システムを実施してみたところ、図7に示すような結果が得られた。
【0044】
よって、図7を見て明らかなように、本実施形態の反力管理システムによれば、図6のように反力に変動が生じる状況下でも、送出し台車10,20ごとの鉛直ジャッキ12,22の各反力を極めて狭い範囲に納めることができ、各走行軌条130にかかる橋桁102などの荷重を、3本の走行軌条130に対してほぼ均等に分散させることができた。従って、反力調整のために走行を停止させることなく送出しを短時間に行うことができる。
また、従来はバランスが崩れて大きな荷重がかかることを想定し、例えば図8に示す仮設備120など、大きな耐力をもって設計されていたが、本実施形態の反力管理システムを使用すれば、反力をより設計値に近づけた値で推移させることができるので、従来に比べて耐力を小さく設計することができ、製造コストを抑えることが可能になった。
【0045】
以上、本発明に係る送出し工法の反力管理システムについて実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、前後の送出し台車10,20についてぞれぞれグループ分けした鉛直ジャッキ12,22の反力制御を行ったが、送出し台車が更に増えた場合にでもその鉛直ジャッキをグループ分けして反力制御することは可能である。また、各送出し台車の鉛直ジャッキのグループも3つに限らず、送出し台車の構成上、4個以上であった場合でも問題ない。また、反力を測定するのに圧力センサを使用したがロードセルを使用するようにしてもよい。
【0046】
【発明の効果】
本発明は、鉛直ジャッキの反力を測定する反力測定装置と、鉛直ジャッキをそれぞれの送出し台車ごとに比較して、反力と任意に設定された設計値との差の絶対値が最も大きい鉛直ジャッキを選定し、当該鉛直ジャッキについて反力を設計値に近づける方向にストロークを制御するための制御信号を送信する演算処理装置と、前記選定された鉛直ジャッキに対して圧力油の供給及び排出を行う駆動ポンプの駆動を前記演算処理装置の制御信号に基づいて制御する制御装置とを有するものとしたことにより、人為的ミスの回避と送出し工法の時間短縮を図った送出し工法の反力管理システムを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】反力管理システムの一実施形態を概念的に示した構成図である。
【図2】反力制御プログラムを実行するフローを示した図である。
【図3】反力制御プログラムを実行するフローを示した図である。
【図4】反力制御プログラムを実行する際の反力管理条件をグラフで示したものである。
【図5】反力管理システムの実験状況を示す図である。
【図6】反力管理システムの実験における非制御時の反力測定値を示した図である。
【図7】反力管理システムの実験における制御時の反力測定値を示した図である。
【図8】橋桁の送出し工法について示した図である。
【図9】送出し台車を示した側面図である。
【図10】送出し台車を示した正面図である。
【符号の説明】
1 駆動ポンプ
2 制御用コンピュータ
3 マスタコンピュータ
10,20 送出し台車
11(11a,11b,11c) ,21(21a,21b,21c) 走行部
12(12a,12b,12c) ,22(22a,22b,22c) 鉛直ジャッキ
13 下フレーム
14 上フレーム
15(15a,15b,15c),25(25a,25b,25c) 圧力センサ
16(16a,16b,16c),26(26a,26b,26c) ストローク検出センサ
102 橋桁
120 仮設備
130(131,132,133) 走行軌条
140 手延べ機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a delivery method adopted in the construction work of a bridge that crosses a river or a track and bridges a bridge girder, and performs a reaction force adjustment of a vertical jack of a delivery carriage that supports and moves the bridge girder. It relates to the reaction force management system of the construction method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the construction of bridges, the sending-out method has been adopted as a construction method when the space under the girder cannot be used, such as when a railway or road passes under the bridge girder to be constructed, or when straddling rivers or lakes. Has been. Therefore, the bridge construction work in the case of crossing the railway will be briefly described with regard to such a bridge girder delivery method. FIG. 8 is a diagram showing a bridge girder delivery method performed at a certain site. In the bridge erection work shown in the figure, the
[0003]
At that time, the
[0004]
Here, FIGS. 9 and 10 are diagrams showing an example of the
[0005]
Therefore, in the
[0006]
However, the strong
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional reaction force adjustment in the delivery method, the monitor monitors the reaction force of the
[0008]
In addition, when the reaction force adjustment is performed, the delivery is temporarily stopped, and after the stroke adjustment is performed for the corresponding vertical jack, the delivery is started again. Tended to be longer. This is because, in places such as the example shown in FIG. 8, the installation must be completed within a limited time when the train does not pass, but if the number of reaction force adjustments increases, There was a risk that it would not complete.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a reaction force management system for a delivery method that avoids human error and shortens the time required for the delivery method in order to solve such problems.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The reaction force management system of the delivery method according to the present invention supports a bridge girder with a plurality of delivery carts arranged in the front-rear direction, and moves from one pier to the other by movement along the running rail of the delivery cart. It adjusts the reaction force of a plurality of vertical jacks constituting each of the freighter trucks during the delivery of the delivery method in which the bridge girder is delivered to the pier and installed, and the reaction force of the vertical jacks is adjusted. Compare the reaction force measuring device that measures the force and the vertical jack for each delivery cart, select the vertical jack that has the largest absolute value of the difference between the reaction force and the arbitrarily set design value, and An arithmetic processing unit that transmits a control signal for controlling a stroke in a direction in which the reaction force of the vertical jack approaches a design value, and driving of a drive pump that supplies and discharges pressure oil to and from the selected vertical jack. Above And having a control device for controlling on the basis of a control signal of the calculation processing device.
[0011]
Therefore, according to the present invention, since the reaction force adjustment is automatically performed continuously for the vertical jack while the feeding is being performed, the construction work is basically performed without stopping the feeding of the bridge girder. For example, even in a site where the time limit straddling the track is severe, it is possible to erection in a short time while minimizing time loss. In addition, since the vertical jack reaction force adjustment and delivery stoppage are automatically controlled, the opportunity for wireless communication previously performed between the supervisor and the operator can be greatly reduced, and human error can be avoided. Can be made.
[0012]
Further, the reaction force management system of the delivery method according to the present invention is such that the arithmetic treatment device has a reaction force of the selected vertical jack exceeding a control start value set up and down across a design value. , A predetermined drive signal for extending / contracting the stroke of the vertical jack is transmitted, and when the reaction force exceeds a control end value closer to the design value than the control start value, a stop signal for stopping the extension / contraction drive of the vertical jack is generated. The control device controls the drive of the drive pump based on a drive signal and a stop signal from the arithmetic processing device.
[0013]
Therefore, according to the present invention, the reaction force of the vertical jack can be changed at a value close to the design value, so that it is not necessary to set the proof strength excessively by reducing the load applied to the temporary equipment, etc. Costs for equipment construction can be reduced.
[0014]
Further, in the reaction force management system for a delivery method according to the present invention, the arithmetic processing unit determines whether or not the reaction force of the selected vertical jack exceeds an upper limit stop value and a lower limit stop value across a design value. The control device transmits a stop signal when either of them is exceeded, and the control device stops driving of the moving means that moves the carriage according to the stop signal. And
Further, in the reaction force management system for a delivery method according to the present invention, the moving means is a horizontal jack that pushes the delivery carriage along the travel rail by extension operation, and the control means follows the stop signal. The extension operation of the horizontal jack is stopped by stopping the supply of pressure oil from the drive pump.
[0015]
Therefore, according to the present invention, since the sending is stopped when the reaction force exceeds a certain value, it is possible to prevent the load from exceeding the proof stress of the temporary equipment and the like, and to perform the construction safely. it can.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a reaction force management system for a delivery method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram conceptually showing the reaction force management system of this embodiment. This reaction force management system automatically adjusts the reaction force of the vertical jack so as not to interrupt the delivery. Here, elements that are the same as those in FIGS. 8 to 10 are given the same reference numerals.
[0017]
As described above, the
[0018]
In this delivery method, two
[0019]
The
[0020]
Further, stroke detection sensors 16 (16a, 16b, 16c) and 26 (26a, 26b, 26c) for measuring respective strokes are attached to the
[0021]
These remote I /
[0022]
In addition, the entire system of the delivery method including the reaction force management system of the present embodiment includes a laser beam distance sensor 41 that measures the delivery amount of the
[0023]
By the way, in the reaction force management system of the present embodiment, a reaction force control program for executing the flows shown in FIGS. 2 and 3 is stored in the master computer 3. That is, the master computer 3 performs a calculation process based on the reaction force data sent from the
[0024]
Next, the operation of the reaction force management system for such a delivery method will be described.
As shown in FIG. 8, the
[0025]
At this time, the loads of the
[0026]
Therefore, in this embodiment, reaction force data of the
[0027]
In the master computer 3, calculation processing for performing reaction force control is performed based on the measurement data transmitted from the
[0028]
First, reaction force management conditions will be described. First, the ideal delivery state of the
[0029]
The reaction force management condition is that the
[0030]
Further, control start values V1, V2 and control end values W1, W2 for performing reaction force control are set so that the reaction force approaches the design value P within the stop values Q1, Q2. The control start values V1 and V2 are used to start the stroke control of the corresponding vertical jack when the reaction force exceeds the value, and the control end values W1 and W2 are set to the design value P due to the stroke control. Is set as a value for stopping the stroke control of the corresponding vertical jack when approaching. The control start values V1, V2 and the control end values W1, W2 are set so that the reaction force can be adjusted between the stop values Q1, Q2 in consideration of the response of the hydraulic equipment that constitutes the reaction force management system. .
[0031]
Next, reaction force management will be specifically described with reference to FIGS. The
[0032]
Based on this measurement (reaction force) data, the master computer 3 first confirms whether the reaction force does not exceed the stop values Q1 and Q2 in the vertical direction for all the
[0033]
On the other hand, when the reaction force is within the allowable range not exceeding the stop values Q1 and Q2 (S1: YES and S2: YES), the design value P for the reaction force of the
[0034]
The stroke control of S5 and S6 performed on the selected vertical jacks 12x and 22x is specifically performed according to the flow shown in FIG. 3 (see FIG. 4 as appropriate). First, it is confirmed whether or not the reaction force of the selected vertical jacks 12x and 22x exceeds the upper limit control start value V1 (S11). The pressure oil is gradually discharged by repeatedly opening and closing the valve. As a result, the strokes of the vertical jacks 12x and 22x are shortened, and the height of the
[0035]
If the portions supported by the vertical jacks 12x and 22x are lowered in this way, the load burden of the supporting
[0036]
Returning to the stroke control flow of FIG. 3, if the reaction force does not exceed the upper limit control start value V1 in S11 (S11: NO), it is confirmed whether it is not lower than the lower limit control start value V2. (S14). If the reaction force of the vertical jacks 12x and 22x does not exceed the lower limit control start value V2 (S14: NO), the reaction force is within the allowable range and control is not performed. Then, returning to the main flow (FIG. 2), the process is repeated again from the confirmation (S1, S2) that the reaction force does not exceed the upper and lower limit stop values Q1, Q2.
[0037]
On the other hand, when the reaction force exceeds the lower limit control start value V2 (S14: YES), pressure oil is supplied from the
[0038]
The purpose of this control is to prevent the proof stress M of the
[0039]
In this way, the
In addition, since the reaction force adjustment of the
[0040]
By the way, an experiment was conducted on the reaction force management system of this embodiment, and the following measurement data was obtained. FIG. 5 is a diagram showing an experimental situation, and the elements corresponding to the above-described example will be described with the same reference numerals. In this experiment, an
[0041]
Feeding was performed under these conditions, and changes in the reaction force were measured when the reaction force control was not performed for the
First, let us look at FIG. 6 in which no control is performed. In this experiment, the load on the front is large, the design value P of each of the
[0042]
When the reaction force control is not performed, as shown in FIG. 6, when the
[0043]
Therefore, under the situation where the reaction force control is not performed, the control start values V1 and V2 (see FIG. 4) are set to ± 2.5 ton of the design value P under the situation as shown in FIG. When the reaction force management system was implemented, results as shown in FIG. 7 were obtained.
[0044]
Therefore, as apparent from FIG. 7, according to the reaction force management system of the present embodiment, the
Further, in the past, it was assumed that the balance would be lost and a large load was applied. For example, the
[0045]
As mentioned above, although embodiment was described about the reaction force management system of the sending method concerning this invention, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
For example, in the above-described embodiment, the reaction force control of the
[0046]
【The invention's effect】
The present invention compares the reaction force measuring device for measuring the reaction force of the vertical jack with the vertical jack for each delivery cart, and the absolute value of the difference between the reaction force and the arbitrarily set design value is the largest. An arithmetic processing unit that selects a large vertical jack, transmits a control signal for controlling the stroke in a direction in which the reaction force of the vertical jack approaches a design value, supply of pressure oil to the selected vertical jack, and By having a control device that controls the drive of the drive pump that performs discharge based on the control signal of the arithmetic processing unit, it is possible to avoid a human error and shorten the time of the delivery method. It became possible to provide a reaction force management system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram conceptually showing an embodiment of a reaction force management system.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of executing a reaction force control program.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of executing a reaction force control program.
FIG. 4 is a graph showing reaction force management conditions when a reaction force control program is executed.
FIG. 5 is a diagram showing an experimental situation of the reaction force management system.
FIG. 6 is a diagram showing reaction force measurement values during non-control in an experiment of a reaction force management system.
FIG. 7 is a diagram showing reaction force measurement values during control in an experiment of the reaction force management system.
FIG. 8 is a diagram showing a bridge girder delivery method.
FIG. 9 is a side view showing a delivery cart.
FIG. 10 is a front view showing a delivery cart.
[Explanation of symbols]
1 Drive pump
2 Control computer
3 Master computer
10,20 Delivery cart
11 (11a, 11b, 11c), 21 (21a, 21b, 21c) Traveling part
12 (12a, 12b, 12c), 22 (22a, 22b, 22c) Vertical jack
13 Lower frame
14 Upper frame
15 (15a, 15b, 15c), 25 (25a, 25b, 25c) Pressure sensor
16 (16a, 16b, 16c), 26 (26a, 26b, 26c) Stroke detection sensor
102 Bridge girder
120 Temporary equipment
130 (131,132,133) Traveling rail
140 hand machine
Claims (4)
前記鉛直ジャッキの反力を測定する反力測定装置と、
鉛直ジャッキをそれぞれの送出し台車ごとに比較して、反力と任意に設定された設計値との差の絶対値が最も大きい鉛直ジャッキを選定し、当該鉛直ジャッキについて反力を設計値に近づける方向にストロークを制御するための制御信号を送信する演算処理装置と、
前記選定された鉛直ジャッキに対して圧力油の供給及び排出を行う駆動ポンプの駆動を前記演算処理装置の制御信号に基づいて制御する制御装置とを有することを特徴とする送出し工法の反力管理システム。The bridge girder is supported by a plurality of delivery carts arranged in the front-rear direction, and the bridge girder is sent from one pier to the other pier by the movement along the running rail of the delivery cart for installation. In the reaction force management system of the delivery method that adjusts the reaction force of a plurality of vertical jacks constituting each delivery carriage that fluctuates during delivery,
A reaction force measuring device for measuring the reaction force of the vertical jack;
Compare the vertical jacks for each delivery truck, select the vertical jack with the largest absolute value of the difference between the reaction force and the arbitrarily set design value, and make the reaction force close to the design value for the vertical jack. An arithmetic processing unit that transmits a control signal for controlling the stroke in the direction;
And a control device for controlling driving of a drive pump for supplying and discharging pressure oil to and from the selected vertical jack based on a control signal of the arithmetic processing unit. Management system.
前記演算処置装置は、前記選定された鉛直ジャッキの反力が設計値を挟んで上下に設定された制御開始値を超えた場合に、当該鉛直ジャッキのストロークを伸縮させる所定の駆動信号を送信し、当該反力が制御開始値よりも設計値に近い制御終了値を超えた場合に、当該鉛直ジャッキの伸縮駆動を止める停止信号を送信するようにしたものであり、
前記制御装置は、前記演算処理装置からの駆動信号及び停止信号に基づいて前記駆動ポンプの駆動を制御するものであることを特徴とする送出し工法の反力管理システム。In the reaction force management system of the delivery method according to claim 1,
When the reaction force of the selected vertical jack exceeds the control start value set up and down across the design value, the arithmetic treatment device transmits a predetermined drive signal for expanding and contracting the stroke of the vertical jack. When the reaction force exceeds a control end value that is closer to the design value than the control start value, a stop signal for stopping the expansion / contraction drive of the vertical jack is transmitted.
The reaction force management system for a delivery method, wherein the control device controls driving of the drive pump based on a drive signal and a stop signal from the arithmetic processing unit.
前記演算処理装置は、前記選定された鉛直ジャッキの反力が設計値を挟んで上限の停止値と下限の停止値を超えたか否かの確認を行い、いずれかを超えた場合に停止信号を送信するものであり、
前記制御装置は、前記停止信号に従って送出し台車を移動させる移動手段の駆動を停止させるものであることを特徴とする送出し工法の反力管理システム。In the reaction force management system for the delivery method according to claim 1 or claim 2,
The arithmetic processing unit checks whether or not the reaction force of the selected vertical jack exceeds the upper limit stop value and the lower limit stop value across the design value. Is to send,
The said control apparatus stops the drive of the moving means which moves a sending cart according to the said stop signal, The reaction force management system of the sending method characterized by the above-mentioned.
前記移動手段は、伸長作動によって前記送出し台車を前記走行軌条に沿って押し出す水平ジャッキであって、前記制御手段が前記停止信号に従い駆動ポンプの圧力油の供給を止めることによって、当該水平ジャッキの伸長作動を停止させることを特徴とする送出し工法の反力管理システム。In the reaction force management system of the delivery method according to claim 3,
The moving means is a horizontal jack that pushes out the delivery carriage along the travel rail by an extension operation, and the control means stops supply of pressure oil of the drive pump according to the stop signal, so that the horizontal jack A reaction force management system for a delivery method characterized by stopping the extension operation.
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