JP5123114B2 - Earth and sand mold forming method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、砂防ダム等のコンクリート構造物を構築するために使用される土砂型枠の成形方法及び土砂型枠成形装置に関する。 The present invention relates to an earth and sand mold forming method and an earth and sand mold forming apparatus used to construct a concrete structure such as a sabo dam.
砂防ダム等のコンクリート構造物では、超硬練りのコンクリート(RCC:Roller Compacted Concrete)の型枠として、コンクリート構造物の構築現場にある現地土砂を締め固めることで土砂型枠を成形し、この土砂型枠を用いてコンクリート打設を行うことでコンクリート構造物を構築するようにしている。
従来における土砂型枠の成形に際しては、図1に示すように、構築されるコンクリート構造物1の幅方向の両側に現地土砂2を積み上げ締め固めることで、コンクリート構造物1の長手方向に平行な一対の土砂型枠3,3を形成する。この土砂型枠3は、コンクリート打設側の側面に一定の勾配で傾斜する法面3aを有している。
このような左右一対の土砂型枠3,3で形成される扁平な逆台形の空間にコンクリート4を打設して締め固める。次いで、土砂型枠3およびコンクリート4の平らな上面に、次の土砂型枠3,3をその間隔が狭められた状態で形成し、この左右の土砂型枠3,3間の空間にコンクリート4を打設して締め固める。以上のような土砂型枠3の形成とコンクリート4の打設・締め固めを順次繰り返すことで、コンクリート構造物が構築される。
In concrete structures such as sabo dams, as a form of super hard-mixed concrete (RCC: Roller Compacted Concrete), the earth and sand formwork is formed by compacting the local earth and sand at the construction site of the concrete structure. A concrete structure is constructed by placing concrete using a formwork.
In the conventional earth and sand mold forming, as shown in FIG. 1, the local earth and
Concrete 4 is placed and compacted in a flat inverted trapezoidal space formed by such a pair of left and right earth and
従来、このような構造の土砂型枠3の形成には、図1に示すように、バックホウ等の走行式建設機械6のアーム7の先端に法面整形用の専用バケット8を設け、この専用バケット8の下面で土砂型枠3の天端3b及び法面3aを叩いて形成するようにしている(特許文献1参照)。
しかし、上記のような従来の土砂型枠成形方法では、土砂型枠成形場所において、左右の土砂型枠間の空間に打設し締め固めたコンクリートの上面などに土砂型枠成形用のマーキングを施し、このマーキングを頼りに走行式建設機械の専用バケットを操作することで土砂を積み上げて土砂型枠を形成し、かつ土砂型枠の天端及び法面を叩いて土砂型枠を整形するようにしているため、マーキングの設置に時間がかかり、さらに、土砂型枠の天端及び法面の整形時に土砂が土砂型枠の底部を構成するコンクリート打設面にこぼれ落ちてしまい、このこぼれ落ちた土砂の清掃に多くの時間を要し、土砂型枠の施工効率が低いという問題がある。
また、従来の土砂型枠成形方法では、土砂型枠の法面の勾配が緩やかになる傾向が強いため、コンクリートのロスが大きくなる問題がある。
However, in the conventional earth and sand mold forming method as described above, at the place of earth and sand mold forming, markings for earth and sand mold forming are placed on the upper surface of concrete that has been placed and compacted in the space between the left and right earth and sand molds. Applying this marking, the dedicated bucket of the traveling construction machine is operated to pile up the earth and sand to form the earth and sand formwork, and the earth and sand formwork is shaped by hitting the top and slope of the earth and sand formwork Therefore, it takes time to install the markings, and when shaping the top and slope of the earth and sand formwork, the earth and sand spills on the concrete placing surface that forms the bottom of the earth and sand formwork, and this spilled earth and sand It takes a lot of time to clean, and there is a problem that construction efficiency of earth and sand mold is low.
Further, the conventional earth and sand mold forming method has a problem that the slope of the slope of the earth and sand mold tends to be gentle and the loss of concrete becomes large.
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮できる土砂型枠成形方法及び土砂型枠成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above. Marking for positioning the forming blade at the earth and sand mold forming place is not required, and the forming blade to the earth and sand mold forming place is not required. An object of the present invention is to provide an earth and sand mold forming method and an earth and sand mold forming apparatus capable of greatly shortening the installation time.
上記目的を達成するために本発明は、型枠底部と、この型枠底部から起立する型枠側部とからなる型枠にコンクリートを打設するに際し、土砂型枠成形場所に積み上げられた土砂を成形して前記型枠側部とする土砂型枠の成形方法であって、一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードを設け、土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段を設け、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示し、前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示し、前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを第1の作業機械で移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記第1の作業機械により調節し、前記位置決め及び傾斜角度が調節された後の前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for producing earth and sand piled up at an earth and sand mold forming place when placing concrete in a mold frame comprising a mold frame bottom portion and a mold frame side portion standing up from the mold frame bottom portion. A method for forming a sand and sand mold to form the side of the mold, wherein the earth and sand mold has a constant width and one surface in the thickness direction is a surface for shaping the sand and sand surface. A position / inclination angle for measuring a position including the current latitude, longitude, and height of the forming blade at the earth and sand mold forming place and an inclination angle of the slope shaping surface with respect to the bottom of the formwork A measuring means is provided, and based on the earth and sand mold frame arrangement data designed in advance according to the earth and sand mold forming place, a earth and sand mold frame arrangement image having a plurality of reference points for forming blade positioning is generated and displayed on the display means. , Position / tilt Based on the position measurement data measured by the measuring means, an arrangement image of the forming blade at the earth and sand mold forming place is generated and displayed on the display means so as to overlap the earth and sand mold frame arrangement image, and the position / tilt angle measuring means An inclination angle image of the forming blade at the earth and sand mold forming place is generated based on the inclination angle measurement data measured in step (b) and displayed on the display means. The contour of the forming blade arrangement image displayed on the display means is The forming blade is moved by a first work machine so as to coincide with the plurality of reference points to position the forming blade, and the measured inclination angle coincides with a preset value. Adjusting the inclination angle of the forming blade by means of the first work machine; Characterized by shaping the mold side by compacting piled earth and sand along the slope face shaping surface of the forming blade after oblique angle is adjusted.
また本発明は、型枠底部と、この型枠底部から起立する型枠側部とからなる型枠にコンクリートを打設するに際し、土砂型枠成形場所に土砂を積み上げて前記型枠側部とする土砂型枠の成形装置であって、一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードと、前記型枠底部に配置され走行及び旋回動作可能な第1の作業機械と、土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段と、表示手段と、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示する第1表示制御部と、前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示する第2表示制御部とを備え、前記第1の作業機械は、前記型枠底部に対して前記法面整形用面の傾斜角度を設定する法面設定手段と、前記フォーミングブレードの延在方向の中央部および前記第1の作業機械の前後方向を通る軸回りに前記フォーミングブレードを回動させて前記フォーミングブレードのチルト方向の角度を調節するチルト調節手段と、前記フォーミングブレードを上下方向に移動する第1の移動手段と、前記フォーミングブレードを前後方向に移動する第2の移動手段とを備え、前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを前記チルト調節手段、前記第1の移動手段及び前記第2の移動手段により移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記法面設定手段により調節するように構成され、さらに、前記位置決め及び角度調節された前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形する第2の作業機械を備えることを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for stacking earth and sand at a earth and sand mold forming place when placing concrete on a mold frame comprising a mold bottom and a mold side rising from the mold bottom. An earth and sand mold forming apparatus for forming an earth and sand mold with a constant width and having one surface in the thickness direction as a surface for shaping the slope, and a bottom of the mold A first working machine arranged and capable of running and turning, and a position including the current latitude, longitude, height of the forming blade at the earth and sand mold forming place and the surface for shaping the slope relative to the bottom of the mold An earth and sand mold having a plurality of reference points for positioning of the forming blade based on the position and inclination angle measuring means for measuring the inclination angle, the display means, and the earth and sand mold frame layout data designed in advance according to the earth and sand mold forming place Generate a frame layout image Based on position measurement data measured by the first display control unit displayed on the display means and the position / inclination angle measuring means, an arrangement image of the forming blade at the earth and sand mold forming place is generated, and the earth and sand are displayed on the display means. A tilt angle image of the forming blade in the earth and sand mold forming place is generated based on the tilt angle measurement data measured by the position / tilt angle measuring means and displayed on the display means while being superimposed on the formwork layout image. A second display control unit, wherein the first work machine includes a slope setting means for setting an inclination angle of the slope for shaping the slope relative to the bottom of the formwork, and an extending direction of the forming blade. The forming blade is rotated about an axis passing through the central portion and the front-rear direction of the first work machine, so that the angle of the forming blade in the tilt direction is set. Tilt forming means for controlling, first moving means for moving the forming blade in the up-down direction, and second moving means for moving the forming blade in the front-back direction, and the forming displayed on the display means The forming blade is positioned by moving the forming blade by the tilt adjusting means, the first moving means, and the second moving means so that the outline of the blade arrangement image matches the plurality of reference points. The forming angle is adjusted by the slope setting means so that the measured inclination angle coincides with a preset value, and the positioning and angle adjustment of the forming are performed. The mold is formed by stacking and compacting earth and sand along the slope shaping surface of the blade. A second work machine for forming the frame side portion is provided.
本発明にかかる土砂型枠の成形方法及び土砂型枠の成形装置によれば、土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレードの現在の位置及び法面整形用面の傾斜角度を位置・傾斜角計測手段により計測し、この計測データを用いて、土砂型枠成形場所における現在のフォーミングブレードの配置画像を表示手段に土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともにフォーミングブレードの傾斜角度画像を表示手段に表示し、この表示手段に表示されたフォーミングブレードの配置画像の輪郭が複数の基準点に一致するようにフォーミングブレードを移動してフォーミングブレードを位置決めし、かつ計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するようにフォーミングブレードの傾斜角度を調節するようにしたので、土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレードの位置及び型枠底部に対するフォーミングブレードの法面整形用面の角度調節をリアルタイムに表示することができ、これにより、土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮でき、かつ型枠側部の法面をフォーミングブレードで拘束することで型枠側部法面の勾配が大きくても土砂による型枠側部の法面を整形することができる。 According to the earth and sand mold forming method and the earth and sand mold forming apparatus according to the present invention, the current position of the forming blade and the slope angle of the slope shaping surface at the earth and sand mold forming place are determined by the position / tilt angle measuring means. Using this measurement data, the current forming blade layout image at the earth and sand mold forming place is displayed on the display means so as to be superimposed on the earth and sand mold form layout image, and the forming blade inclination angle image is displayed on the display means. A value in which the forming blade is moved to position the forming blade so that the outline of the forming blade arrangement image displayed on the display means coincides with a plurality of reference points, and the measured inclination angle is set in advance. Since the inclination angle of the forming blade is adjusted to match the The position of the forming blade and the angle adjustment of the forming surface of the forming blade relative to the bottom of the formwork can be displayed in real time, which eliminates the need for marking for positioning the forming blade at the earth and sand mold forming site. As a result, the installation time of the forming blade to the earth and sand mold forming site can be greatly shortened, and the slope of the side of the formwork is constrained by the forming blade, so that even if the slope of the side of the formwork is large, the earth and sand The slope of the side of the formwork can be shaped.
(実施の形態1)
以下、本発明の土砂型枠成形方法を適用した土砂型枠成形装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、本発明にかかる土砂型枠の組立方法は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
図2は本実施の形態1における土砂型枠成形装置の全体の構成を示す側面図、図3は本実施の形態1における土砂型枠成形装置の全体の構成を示す平面図、図4は本実施の形態1の土砂型枠成形装置に使用される土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作する第1の作業機械(バックホウ)の全体の構成を示す側面図、図5は本実施の形態1の土砂型枠成形装置に使用される土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作するバックホウの全体の構成を示す正面図、図6は本実施の形態1における土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作する駆動部などを備えた拡大側面図、図7は本実施の形態1における土砂型枠配置画像及びフォーミングブレードの配置画像を表示するための制御ブロック図、図8は土砂型枠配置画像及びフォーミングブレードの配置画像の表示例を示す説明図、図9は本実施の形態1におけるフォーミングブレードを移動する駆動部及びこれを制御するための制御ブロック図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment of an earth and sand mold forming apparatus to which an earth and sand mold forming method of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
In addition, the assembling method of the earth and sand formwork concerning this invention is not limited to embodiment described below.
FIG. 2 is a side view showing the entire configuration of the earth and sand mold forming apparatus in the first embodiment, FIG. 3 is a plan view showing the entire configuration of the earth and sand mold forming apparatus in the first embodiment, and FIG. FIG. 5 is a side view showing the overall configuration of the earth and sand mold slope forming forming blade used in the earth and sand mold forming apparatus of the first embodiment and the first work machine (backhoe) for positioning the same. FIG. FIG. 6 is a front view showing the overall configuration of a earth and sand mold slope forming forming blade used in the earth and sand mold forming apparatus of the first embodiment and a backhoe for positioning the same, and FIG. 6 shows the earth and sand mold in the first embodiment. FIG. 7 shows an earth and sand mold frame arrangement image and a forming blade arrangement image according to the first embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a display example of the earth and sand formwork arrangement image and the forming blade arrangement image, and FIG. 9 is a drive unit for moving the forming blade in the first embodiment and for controlling this. It is a control block diagram of.
この実施の形態に示す土砂型枠成形装置は、砂防ダム等のコンクリート構造物を構築するに際し、構築現場にある現地土砂Aを積み上げて土砂型枠10を成形するためのもので、この土砂型枠10は、図2に示すように、型枠底部10aと、この型枠底部10aから起立する左右一対の型枠側部10bとからなり、この左右一対の型枠側部10b、10b間に形成される空間にはコンクリート11が打設され、コンクリート構造物を構築するようになっている。また、型枠側部10bは、コンクリート11が打設される空間の内側から外側に向けて上り勾配に傾斜する法面を呈し、この法面の勾配は、例えば型枠底部10aに対して45°に設定されている。
The earth and sand mold forming apparatus shown in this embodiment is used to form the earth and
土砂型枠10を成形する装置は、図3及び図5に示すように、一定の幅(例えば、50cm)で型枠側部10bの長手方向と平行する方向に延在し、かつ厚さ方向の一方の面が法面整形用面12aとされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレード12と、型枠底部10aに配置される第1のバックホウ30(特許請求の範囲に記載した第1の作業機械に相当する)と、フォーミングブレード12に沿い現地土砂Aを積み上げて締め固めることで型枠側部10bを成形する第2のバックホウ40(特許請求の範囲に記載した第2の作業機械に相当する)とを備える。このフォーミングブレード12の延在方向の長さは、例えば8mである。
As shown in FIGS. 3 and 5, the apparatus for forming the earth and
第1のバックホウ30は、図2〜図5に示すように、キャタピラ式の走行体301と、この走行体301上に旋回可能に設けられた旋回体302を備える。
旋回体302の前部には、フォーミングブレード12を上下方向に移動するためのブーム303が起伏可能に支持され、このブーム303は、旋回体302に装着した流体圧シリンダ304によって起伏動作されるように構成されている。
なお、ブーム303と流体圧シリンダ304は、特許請求の範囲に記載した、フォーミングブレード12を上下方向に移動する第1の移動手段を構成する。
また、ブーム303の先端部には、フォーミングブレード12を第1のバックホウ30の前後方向に移動するためのアーム305の一端がバックホウ30の前後方向に揺動可能に、かつ吊下状態に支持され、このアーム305は、旋回体302に装着した流体圧シリンダ306によってバックホウ30の前後方向に揺動操作できるように構成されている。
なお、アーム305と流体圧シリンダ306は、特許請求の範囲に記載した、フォーミングブレード12を前後方向に移動する第2の移動手段を構成する。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
A
The
In addition, one end of an
The
アーム305の他端である垂下端には、図4及び図5に示すように、フォーミングブレード12の延在方向の中央部およびバックホウ30の前後方向を通る軸回りにフォーミングブレード12を回動させてフォーミングブレード12のチルト方向の角度を調節するための支持部材307が軸ピン308を介してフォーミングブレード12のチルト方向に回動可能に設けられ、この支持部材307は、アーム305に装着した流体圧シリンダ309により軸ピン308を中心にフォーミングブレード12のチルト方向に回動操作できるように構成されている。
なお、支持部材307と流体圧シリンダ309は、特許請求の範囲に記載した、フォーミングブレード12のチルト方向の角度を調節するチルト調節手段を構成する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the forming
The
支持部材307には、図4及び図6に示すように、フォーミングブレード12が、その法面整形用面12aの傾斜角度θが調節できるように起伏方向に揺動可能に支持されている。
このために、フォーミングブレード12の法面整形用面12aと反対の面にブラケット121を突設し、このブラケット121をフォーミングブレード12の支持部材307に突設したブラケット307aに軸ピン310を介して起伏方向に揺動可能に取り付ける。このフォーミングブレード12は、支持部材307に装着した流体圧シリンダ311によって法面整形用面12aの傾斜角度θが調節できるように構成されている。
なお、軸ピン310を介して揺動可能に連結されたブラケット121、307aと流体圧シリンダ311は、特許請求の範囲に記載した、型枠底部10aに対して法面整形用面12aの傾斜角度θを設定する法面設定手段を構成する。
As shown in FIGS. 4 and 6, the forming
For this purpose, a
Note that the
フォーミングブレード12の延在方向の両端部には、図4〜図6に示すように、アンテナ付きのGPS受信機14a,14bがそれぞれ設けられている。このGPS受信機14a,14bは、複数の衛星から送信される電波を受信し演算処理することによりGPS受信機14a,14bごとに求められたフォーミングブレード12の両端における受信点の緯度、経度及び型枠底部10aからの高さを含む位置、すなわち土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレード12の両端の現在位置を求めるものである。
As shown in FIGS. 4 to 6,
フォーミングブレード12の幅方向の上端には、図4及び図6に示すように、フォーミングブレード12に沿って積み上げられる土砂が該土砂の積み上げ側と反対の側へこぼれ落ちるのを防止する縦断面がL字状を呈する防止部材15がフォーミングブレード12の全長に亘り設けられている。
また、フォーミングブレード12には、その法面整形用面12aの傾斜角度θを測定する傾斜計16が設けられている。
なお、GPS受信機14a,14bと傾斜計16は、特許請求の範囲に記載した位置・傾斜角計測手段を構成する。
At the upper end in the width direction of the forming
Further, the forming
The
第2のバックホウ40は、図2及び図3に示すように、キャタピラ式の走行体401と、この走行体401上に旋回可能に設けられた旋回体402を備える。
旋回体402は、起伏可能なブーム403と、このブーム403の先端に上下方向に回動可能に設けられたアーム404と、このアーム404の先端に揺動可能に設けられたバケット405を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
次に、図7に示す制御ブロック図の構成について説明する。
図7において、全体を管理し制御する制御部70は、CPU701、入力インタフェース702、出力インタフェース703及びメモリ704から構成される。CPU701には入力インタフェース702を介してGPS受信機14a,14b及び傾斜計16が接続されている。さらに、CPU701には出力インタフェース703を介して第1表示制御部71及び第2表示制御部72がそれぞれ接続され、これら第1及び第2表示制御部71,72の画像信号は液晶表示部73に出力されるようになっている。
また、メモリ704は、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データなどのデータを格納するもので、RAM等から構成されている。
第1表示制御部71は、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点P1,P2・・・(図8参照)を有する土砂型枠配置画像75を生成して液晶表示部73に表示するものである。
第2表示制御部72は、GPS受信機14a,14bで求めた位置計測データに基づきフォーミングブレード12の土砂型枠成形場所における配置画像122(図8参照)を生成して液晶表示部73に土砂型枠配置画像75に重ねて表示するとともに、傾斜計16で計測された傾斜角度計測データに基づきフォーミングブレード12の土砂型枠成形場所における傾斜角度画像123を生成して液晶表示部73に表示するものである。
Next, the configuration of the control block diagram shown in FIG. 7 will be described.
In FIG. 7, a
The
The first
The second
次に、図9に示す制御ブロック図の構成について説明する。
図9において、全体を管理し制御する制御部80は、CPU801、入力インタフェース802、出力インタフェース803等を含んで構成される。CPU801には入力インタフェース802を介して各種の操作部81が接続され、さらに、CPU801には、出力インタフェース803を介して第1バックホウ30の流体圧シリンダ304,流体圧シリンダ306,流体圧シリンダ309,流体圧シリンダ311を個別に駆動制御する流体制御部82,83,84,85が接続され、これら各流体制御部82,83,84,85には、流体圧シリンダ304,流体圧シリンダ306,流体圧シリンダ309,流体圧シリンダ311がそれぞれ接続されている。
また、CPU801には、入力インタフェース802を介して第1バックホウ30の走行体301を駆動制御する走行制御部86が接続され、この走行制御部86には走行体301の駆動部87が接続されている。さらに、CPU801には、入力インタフェース802を介して第1バックホウ30の旋回体302を駆動制御する旋回制御部88が接続され、この旋回制御部88には旋回体302の駆動部89が接続されている。
上記操作部81はオペレータが操作するもので、第1のバックホウ30に設けられている。また、この操作部81は、第1のバックホウ30を走行及び旋回動作させるための操作部、流体圧シリンダ304,流体圧シリンダ306,流体圧シリンダ309,流体圧シリンダ311を個別に動作させるための操作部を含んで構成される。
Next, the configuration of the control block diagram shown in FIG. 9 will be described.
In FIG. 9, the
In addition, the
The
このような土砂型枠成形装置において、土砂型枠10を成形する場合は、図2及び図3に示すように、フォーミングブレード12を装着した状態の第1のバックホウ30を型枠底部10a上に配置し、この第1のバックホウ30の操作部81を操作して走行体301の駆動部87及び旋回体302の駆動部89を駆動することにより、第1のバックホウ30を走行及び旋回動作させることにより、フォーミングブレード12を型枠側部10bが成形される位置に移動する。
ここで、各GPS受信機14a,14bは複数の衛星(2〜4個の衛星またはそれ以上の衛星)から送信される電波を受信し演算処理することにより、フォーミングブレード12の両端における受信点の位置、すなわち緯度、経度及び型枠底部10aからの高さを含む位置をGPS受信機ごとに求める。この求められた各位置データは入力インタフェース702を介してCPU701に取り込まれる。
In the earth and sand mold forming apparatus, when the earth and
Here, each of the
一方、第1表示制御部71では、CPU701の制御下でメモリ704に格納されている土砂型枠配置データを読み出して取り込み、この土砂型枠配置データに基づいて、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点P1,P2(図8参照)を有する土砂型枠配置画像75を生成して液晶表示部73に出力し表示する。そして、第2表示制御部72では、GPS受信機14a,14bで求めた位置計測データに基づきフォーミングブレード12の土砂型枠成形場所における配置画像122を生成して液晶表示部73に出力することにより、図8に示すように、配置画像122を液晶表示部73に土砂型枠配置画像75に重ねて表示する。この時のフォーミングブレード12の配置画像122は、図8に示すように、実際のフォーミングブレード形状に相似な細長いバー状の輪郭を呈している。
さらに、傾斜計16で計測された傾斜角度計測データに基づいて、フォーミングブレード12の土砂型枠成形場所における傾斜角度画像123を生成して液晶表示部73に出力することにより、傾斜角度画像123を図8に示すように表示する。
On the other hand, the first
Further, based on the tilt angle measurement data measured by the
その後、第1バックホウ30のオペレータが液晶表示部73の表示画面を見ながら、液晶表示部73に表示されたフォーミングブレード12の配置画像122の輪郭が複数の基準点P1,P2に一致するように、操作部81を操作して流体制御部82により流体圧シリンダ304を動作させることで、ブーム303を図4の矢印Yに示す起伏方向に動作させ、アーム305を介して支持されたフォーミングブレード12を型枠底部10aに対する上下方向に位置決めする。
さらに、第1バックホウ30のオペレータが液晶表示部73の表示画面を見ながら、フォーミングブレード12の配置画像122の輪郭が土砂型枠配置画像75の複数の基準点P1,P2に一致するように、操作部81を操作して流体制御部83により流体圧シリンダ306を動作させることで、アーム305を図4の矢印Xに示すバックホウ30の前後方向に移動させ、フォーミングブレード12を前後方向に位置決めする。
さらに、第1バックホウ30のオペレータが液晶表示部73の表示画面を見ながら、フォーミングブレード12の配置画像122の輪郭が土砂型枠配置画像75の複数の基準点P1,P2に一致するように、操作部81を操作して流体制御部84により流体圧シリンダ309を動作させることで、軸ピン308を支点に支持部材307を含むフォーミングブレード12を図5の矢印Cに示すチルト方向に回動し、フォーミングブレード12の幅方向の下端がフォーミングブレード12の長手方向の全長に亘り型枠側部10bに接触するように位置決めする。
Thereafter, while the operator of the
Further, while the operator of the
Further, while the operator of the
一方、傾斜計16で測定されたフォーミングブレード12の法面整形用面12aの傾斜角度データは入力インタフェース702を介してCPU701に取り込まれる。CPU701では、取り込まれた傾斜角度データに基づいて液晶表示部73を第2表示制御部72で制御することにより、現時点におけるフォーミングブレード12の傾斜角度θの傾斜角度画像123を液晶表示部71に図8に示すように表示する。
さらに、液晶表示部73の表示画面を見ながら操作部81を操作し、傾斜計16で測定された傾斜角度θが土砂型枠成形場所において予め設定されている値に一致するように出力インタフェース703を介して流体制御部75を制御し流体圧シリンダ311を動作させる。これにより、フォーミングブレード12を図4の矢印Dに示す方向に回動させ、フォーミングブレード12を基準の傾斜角度に調節する。
このように動作させることにより、フォーミングブレード12を予め定められた位置に位置決めすることができる。
On the other hand, the tilt angle data of the
Further, by operating the
By operating in this way, the forming
次に、現地土砂Aを積み上げて土砂型枠10を成形する場合について説明する。
この場合は、図2に示すように、構造物を構築するコンクリート11の幅方向(図2の左右方向)の両側に第2のバックホウ40のバケット405を利用して現地土砂Aを積み上げ締め固める。これにより、コンクリート11の長手方向に平行な一対の土砂型枠10,10が形成される。この土砂型枠10は、その型枠側部10bにおいて、一定の勾配で傾斜する法面を有している。
このような左右一対の土砂型枠10,10で形成される扁平な逆台形の空間にコンクリート11を打設して締め固める。次いで、土砂型枠10およびコンクリート11の平らな上面に、次の土砂型枠10,10をその両者の間隔が狭められた状態で形成し、この左右の土砂型枠10,10間の空間にコンクリート11を打設して締め固める。以上のような土砂型枠10の形成とコンクリート11の打設・締め固めを順次繰り返すことで、コンクリート構造物が構築される。
Next, the case where the earth and
In this case, as shown in FIG. 2, the local earth and sand A are piled up and compacted using the
上記のような本実施の形態によれば、土砂型枠配置データに基づいて、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点P1,P2を有する土砂型枠配置画像75を生成して液晶表示部73に表示するとともに、土砂型枠成形場所にけるフォーミングブレード12の現在の位置をGPS受信機14a,14bにより求め、かつ法面整形用面12aの傾斜角度θを傾斜計16により計測し、これらの計測データを用いて、土砂型枠成形場所における現在のフォーミングブレード12の配置画像122を液晶表示部73に土砂型枠配置画像75に重ねて表示するとともにフォーミングブレード12の傾斜角度画像123を液晶表示部73に表示し、この液晶表示部73に表示されたフォーミングブレード12の配置画像122の輪郭が土砂型枠配置画像75の複数の基準点P1,P2に一致するようにフォーミングブレード12を移動してフォーミングブレード12を位置決めし、かつ計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するようにフォーミングブレードの傾斜角度を調節するようにしたので、土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレードの位置及び型枠底部に対するフォーミングブレードの法面整形用面の角度調節をリアルタイムに表示することができ、これにより、土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮でき、かつ型枠側部の法面をフォーミングブレードで拘束することで型枠側部法面の勾配が大きくても土砂による型枠側部の法面を整形することができる。
According to the present embodiment as described above, based on the earth and sand mold frame arrangement data, the earth and sand mold
また、本実施の形態によれば、フォーミングブレード12の幅方向の上端には、防止部材15がフォーミングブレード12の全長に亘り設けられているので、フォーミングブレード12に沿って積み上げられる土砂Aが該土砂の積み上げ側と反対の側へこぼれ落ちるのを防止することができる。これにより、コンクリート11が打設される型枠底部10aの清掃時間を大幅に短縮できる。
Further, according to the present embodiment, since the preventing
上記実施の形態では、本発明に係る位置・傾斜角計測手段をGPS受信機14a,14bと傾斜計16とから構成した場合について説明したが、これに限定されない。
例えば、位置・傾斜角計測手段を、3個ないし4個の複数のGPS受信機を組み合わせたもの、もしくは1つまたは複数のGPS受信機と1つまたは複数の方位センサとを組み合わせたものから構成してもよい。
また、フォーミングブレードの第1バックホウ30への取り付け箇所は、第1バックホウ30の正面箇所に限らず、第1バックホウ30の側面箇所や後方箇所であってもよい。
また、本発明における土砂型枠成形時のフォーミングブレードの位置決め方式は、上記実施の形態に示すように、第1バックホウ30の操作部を操作する手動方式に限らず、フォーミングブレードの位置決めを自動的に行うことも可能である。この無人化施工を行う場合は、1対のアンテナ付きGPS受信機に加えて監視カメラ装置、送受信機、自動制御装置などを第1、第2のバックホウに搭載し、さらに、アンテナ付きGPS受信機、監視カメラやモニタ、送受信機、コントローラなどを備えた遠隔制御局からの指令に基づいて遠隔制御することも可能である。
また、本発明にかかる土砂型枠の成形方法及び装置は、上記実施の形態に記載した構成のものに限定されず、特許請求の範囲に記載した技術範囲を逸脱しない範囲において、種々に変更し得ることは勿論である。
In the above embodiment, the case where the position / tilt angle measuring means according to the present invention is configured by the
For example, the position / tilt angle measuring means is composed of a combination of 3 to 4 GPS receivers, or a combination of one or more GPS receivers and one or more azimuth sensors. May be.
Further, the attachment location of the forming blade to the
Further, the forming blade positioning method at the time of molding the earth and sand mold in the present invention is not limited to the manual method of operating the operation portion of the
Further, the earth and sand mold forming method and apparatus according to the present invention are not limited to the configuration described in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical scope described in the claims. Of course you get.
A……土砂、10……土砂型枠、10a……型枠底部、10b……型枠側部、11……コンクリート、12……フォーミングブレード、12A……法面整形用面、14a,14b……GPS受信機、15……防止部材、16……傾斜計、30……第1のバックホウ、40……第2のバックホウ、70……制御部、71……第1表示制御部、72……第2表示制御部、73……液晶表示部。 A ... earth and sand, 10 ... earth and sand formwork, 10a ... formwork bottom, 10b ... formwork side, 11 ... concrete, 12 ... forming blade, 12A ... slope for shaping, 14a, 14b ...... GPS receiver, 15 ... prevention member, 16 ... inclinometer, 30 ... first backhoe, 40 ... second backhoe, 70 ... control unit, 71 ... first display control unit, 72 ... second display control unit, 73 ... liquid crystal display unit.
Claims (8)
一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードを設け、
土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段を設け、
土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示し、
前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示し、
前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを第1の作業機械で移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記第1の作業機械により調節し、
前記位置決め及び傾斜角度が調節された後の前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形する、
ことを特徴とする土砂型枠成形方法。 When placing concrete on a formwork composed of a formwork bottom part and a formwork side part standing up from the formwork bottom part, the earth and sand piled up at the earthwork formwork forming place is formed to form the above-mentioned formwork side part. A method for forming earth and sand molds,
Provided with a forming blade for earth-and-sand formwork slope shaping, which extends with a certain width and has one face in the thickness direction as the face-shaping face,
A position / tilt angle measuring means for measuring a position including the current latitude, longitude, height of the forming blade at the earth and sand mold forming place and an inclination angle of the surface for shaping the slope relative to the mold bottom,
Based on the earth and sand mold form arrangement data designed in advance according to the earth and sand mold forming place, a earth and sand form form arrangement image having a plurality of reference points for forming blade positioning is generated and displayed on the display means.
Based on the position measurement data measured by the position / inclination angle measuring means, an arrangement image of the forming blade at the earth and sand mold forming place is generated and displayed on the display means so as to overlap the earth and sand mold frame arrangement image. -Based on the inclination angle measurement data measured by the inclination angle measurement means, generates an inclination angle image at the earth and sand mold forming place of the forming blade and displays it on the display means,
The forming blade is moved by the first work machine so that the contour of the forming blade arrangement image displayed on the display means coincides with the plurality of reference points, and the forming blade is positioned and measured. Adjusting the tilt angle of the forming blade by the first work machine so that the tilt angle matches a preset value;
Forming the mold side by stacking and compacting earth and sand along the slope-shaping surface of the forming blade after the positioning and inclination angles are adjusted;
An earth and sand mold forming method characterized by the above.
一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードと、
前記型枠底部に配置され走行及び旋回動作可能な第1の作業機械と、
土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段と、
表示手段と、
土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示する第1表示制御部と、
前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示する第2表示制御部とを備え、
前記第1の作業機械は、
前記型枠底部に対して前記法面整形用面の傾斜角度を設定する法面設定手段と、
前記フォーミングブレードの延在方向の中央部および前記第1の作業機械の前後方向を通る軸回りに前記フォーミングブレードを回動させて前記フォーミングブレードのチルト方向の角度を調節するチルト調節手段と、
前記フォーミングブレードを上下方向に移動する第1の移動手段と、
前記フォーミングブレードを前後方向に移動する第2の移動手段とを備え、
前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを前記チルト調節手段、前記第1の移動手段及び前記第2の移動手段により移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記法面設定手段により調節するように構成され、
さらに、前記位置決め及び角度調節された前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形する第2の作業機械を備える、
ことを特徴とする土砂型枠成形装置。 When placing concrete on a formwork composed of a formwork bottom part and a formwork side part standing up from the formwork bottom part, the earth-and-sand formwork is piled up at the earthwork formwork forming place to form the side of the formwork. A molding device,
A forming blade for earth-and-sand formwork slope shaping in which one surface in the thickness direction extends with a certain width and is used as a slope shaping surface;
A first work machine disposed at the bottom of the mold and capable of running and turning;
A position / tilt angle measuring means for measuring a position including the current latitude, longitude, height of the forming blade at the earth and sand mold forming place and an inclination angle of the surface for shaping the slope relative to the bottom of the mold frame;
Display means;
A first display control unit that generates a soil and sand mold frame layout image having a plurality of reference points for positioning of the forming blade based on the soil and sand mold layout data designed in advance according to the earth and sand mold forming place and displays the image on the display means When,
Based on the position measurement data measured by the position / inclination angle measuring means, an arrangement image of the forming blade at the earth and sand mold forming place is generated and displayed on the display means so as to overlap the earth and sand mold frame arrangement image. A second display control unit that generates an inclination angle image at the earth and sand mold forming place of the forming blade based on the inclination angle measurement data measured by the inclination angle measurement means and displays the image on the display means;
The first work machine is:
A slope setting means for setting an inclination angle of the slope for shaping the slope relative to the mold bottom,
Tilt adjusting means for adjusting the angle of the forming blade in the tilt direction by rotating the forming blade around an axis passing through a central portion in the extending direction of the forming blade and a front-rear direction of the first work machine;
First moving means for moving the forming blade in the vertical direction;
Second moving means for moving the forming blade in the front-rear direction;
The forming blade is moved by the tilt adjusting means, the first moving means, and the second moving means so that the outline of the forming blade arrangement image displayed on the display means coincides with the plurality of reference points. It is configured to move and position the forming blade, and to adjust the inclination angle of the forming blade by the slope setting means so that the measured inclination angle matches a preset value,
And a second work machine for forming the mold side by stacking and compacting earth and sand along the slope shaping surface of the forming blade that has been positioned and angle-adjusted.
An earth and sand mold forming apparatus characterized by that.
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