JP5649531B2 - Spraying method and spraying equipment - Google Patents

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Description

本発明は、吹付け工法及び吹付け装置に関するものである。   The present invention relates to a spraying method and a spraying device.

従来、このような分野の技術として、下記特許文献1に記載の吹付け工法が知られている。この吹付け工法に用いる装置は、トンネル壁面より内側にほぼ一定の離間距離をおいてトンネル周方向に沿って形成された走行レール面を有し、かつトンネル長手方向に沿って移動自在とされる周方向レール部材と、この周方向レール部材に搭載され上記走行レール面に沿ってトンネル周方向回りに走行自在とされる吹付けノズル保持装置と、から構成されている。この構成により、吹付け面に対して常に垂直にかつ一定の吹付け距離を保持したまま吹付けを連続して行うことが、特許文献1では提案されている。   Conventionally, a spraying method described in Patent Document 1 below is known as a technique in such a field. The apparatus used for this spraying method has a traveling rail surface formed along the circumferential direction of the tunnel at a substantially constant distance inside the tunnel wall surface, and is movable along the longitudinal direction of the tunnel. A circumferential rail member and a spray nozzle holding device mounted on the circumferential rail member and capable of traveling around the tunnel circumferential direction along the traveling rail surface are configured. With this configuration, Patent Document 1 proposes that spraying is performed continuously while being always perpendicular to the spraying surface and maintaining a constant spraying distance.

特許3249783号公報Japanese Patent No. 3249978

この種の吹付け工法では、吹付け面に対し垂直に近い角度で吹付け材を噴射することで、吹付け材のリバウンドを低減できると考えられる。そして、リバウンドの低減により、リバウンド材の回収工程の負担を低減し、吹付けスピードを向上し、低コスト化を図ることができる。しかしながら、特許文献1の工法では、トンネル壁面に沿って各レールを設置するなど、前処理に大きな手間が必要であり、施工全体としては効率化・低コスト化が十分に図られるとは言い難い。吹付け工法においては、施工全体として効率化・低コスト化を図るべく、更に簡易な手法でリバウンドの低減を図ることが望まれる。   In this kind of spraying method, it is considered that the rebound of the spraying material can be reduced by injecting the spraying material at an angle close to perpendicular to the spraying surface. And by reducing rebound, the burden of the recovery process of a rebound material can be reduced, spraying speed can be improved, and cost reduction can be achieved. However, the method of Patent Document 1 requires a large amount of labor for pretreatment, such as installing each rail along the tunnel wall surface, and it is difficult to say that the entire construction is sufficiently efficient and low in cost. . In the spraying method, it is desired to reduce the rebound by a simpler method in order to improve the efficiency and cost of the entire construction.

本発明は、簡易な手法で吹付け材のリバウンドの低減を図る吹付け工法及び吹付け装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the spraying method and spraying apparatus which aim at reduction of the rebound of a spraying material with a simple method.

本発明の吹付け工法は、吹付け装置によって吹付け面上に吹付け層を形成する吹付け工法であって、吹付け装置は、吹付け層を成す吹付け材を吹付け面に噴射する吹付けノズルと、吹付けノズルに対して相対的に固定され、吹付けノズルを中心とする円周上に配置された複数の光源から吹付け面に光を照射して当該吹付け面上に各々の前記光源による複数の光点が環状に配列されて描写される光像を形成する光照射部と、吹付けノズル及び光照射部を駆動するノズル駆動部と、ノズル駆動部を駆動させ吹付けノズルの姿勢を制御するノズル制御部と、光照射部により吹付け面上に形成された光像を撮像する撮像部と、を備えており、ノズル制御部が、撮像部により取得され楕円形をなす光像の画像の長径と短径との比に基づいて、吹付け面に対する吹付けノズルの姿勢を制御するノズル調整工程を備えたことを特徴とする。
また、光照射部の複数の光源は、吹付けノズルを中心とし吹付け材の噴射方向に進むに従って径が拡大する円錐面上に光軸が存在するように、噴射方向に対し傾いて設けられ、ノズル調整工程では、ノズル制御部が、撮像部により取得され楕円形をなす光像の画像の大きさに基づいて、吹付け面に対する吹付けノズルの距離を制御することとしてもよい。
The spraying method of the present invention is a spraying method in which a spraying layer is formed on a spraying surface by a spraying device, and the spraying device sprays a spraying material forming the spraying layer onto the spraying surface. A spray nozzle is irradiated with light from a plurality of light sources that are fixed relative to the spray nozzle and arranged on a circumference centered on the spray nozzle. A light irradiation unit that forms a light image in which a plurality of light spots by each of the light sources are arranged in a ring shape, a nozzle driving unit that drives the spray nozzle and the light irradiation unit, and a nozzle driving unit that drives and blows A nozzle control unit that controls the posture of the attachment nozzle and an imaging unit that captures a light image formed on the spraying surface by the light irradiation unit, and the nozzle control unit is acquired by the imaging unit and is elliptical based on the ratio of the major axis to the minor axis of the image of the light image forming and the spray surface Further comprising a nozzle adjustment step of controlling the posture of the spraying nozzles and said.
Further, the plurality of light sources of the light irradiation unit are provided to be inclined with respect to the injection direction so that the optical axis exists on a conical surface whose diameter increases as the spray nozzle is moved in the center with the spray nozzle as a center. In the nozzle adjustment step, the nozzle control unit may control the distance of the spray nozzle with respect to the spray surface based on the size of the elliptical light image acquired by the imaging unit.

上記吹付け工法に用いられる吹付け装置には、吹付け面上に光像を形成する光照射部が設けられている。光照射部は吹付けノズルに対し固定されているので、吹付けノズルの姿勢や位置に応じて吹付け面上の光像の状態(例えば、光像の形状や大きさ)が変化する。従って、光像の状態に基づいて、吹付けノズルを所望の姿勢や位置に調整することができる。そして、吹付けノズルの姿勢や位置を、リバウンド低減のための適切な姿勢や位置に調整することにより、吹付け材のリバウンドが低減される。このように、吹付け装置に光照射部を設けるといった簡易な手法で、吹付け材のリバウンドの低減を図ることができる。   The spraying device used in the spraying method is provided with a light irradiation unit that forms a light image on the spraying surface. Since the light irradiation unit is fixed to the spray nozzle, the state of the light image on the spray surface (for example, the shape and size of the light image) changes according to the posture and position of the spray nozzle. Therefore, the spray nozzle can be adjusted to a desired posture and position based on the state of the optical image. And the rebound of a spraying material is reduced by adjusting the attitude | position and position of a spray nozzle to the suitable attitude | position and position for rebound reduction. In this way, the rebound of the spray material can be reduced by a simple method such as providing a light irradiation unit in the spray device.

また、本発明の吹付け工法では、吹付け装置は、吹付けノズル及び光照射部を駆動するノズル駆動部と、ノズル駆動部を駆動させ吹付けノズルの姿勢及び/又は位置を制御するノズル制御部と、光照射部により吹付け面上に形成された光像を撮像する撮像部と、を更に備えており、ノズル調整工程では、ノズル制御部が、撮像部により取得される光像の画像に基づいて、吹付け面に対するノズルの姿勢及び/又は位置を制御することとしてもよい。この構成によれば、撮像部によって光像の形状が画像として取得され、ノズル制御部が上記画像に基づいてノズルの姿勢や位置を自動的に制御するといった吹付けを実行することができる。   In the spraying method of the present invention, the spraying device includes a nozzle drive unit that drives the spray nozzle and the light irradiation unit, and nozzle control that drives the nozzle drive unit to control the posture and / or position of the spray nozzle. And an imaging unit that captures a light image formed on the spraying surface by the light irradiation unit, and in the nozzle adjustment step, the nozzle control unit captures an image of the optical image acquired by the imaging unit. It is good also as controlling the attitude | position and / or position of the nozzle with respect to a spraying surface based on. According to this configuration, the shape of the optical image is acquired as an image by the imaging unit, and spraying such that the nozzle control unit automatically controls the posture and position of the nozzle based on the image can be performed.

本発明の吹付け装置は、吹付け工法において吹付け面上に吹付け層を形成する吹付け装置であって、吹付け層を成す吹付け材を吹付け面に噴射する吹付けノズルと、吹付けノズルに対して相対的に固定され、吹付けノズルを中心とする円周上に配置された複数の光源から吹付け面に光を照射して当該吹付け面上に各々の前記光源による複数の光点が環状に配列されて描写される光像を形成する光照射部と、吹付けノズル及び光照射部を駆動するノズル駆動部と、ノズル駆動部を駆動させ吹付けノズルの姿勢を制御するノズル制御部と、光照射部により吹付け面上に形成された光像を撮像する撮像部と、を備えており、ノズル制御部は、撮像部により取得され楕円形をなす光像の画像の長径と短径との比に基づいて、吹付け面に対する吹付けノズルの姿勢を制御することを特徴とする。
また、光照射部の複数の光源は、吹付けノズルを中心とし吹付け材の噴射方向に進むに従って径が拡大する円錐面上に光軸が存在するように、噴射方向に対し傾いて設けられ、ノズル制御部が、撮像部により取得され楕円形をなす光像の画像の大きさに基づいて、吹付け面に対する吹付けノズルの距離を制御することとしてもよい。
A spraying device of the present invention is a spraying device that forms a spraying layer on a spraying surface in a spraying method, and a spraying nozzle that sprays a spraying material forming the spraying layer onto the spraying surface; A plurality of light sources fixed relative to the spray nozzle and arranged on a circumference centering on the spray nozzle irradiate light onto the spray surface, and each of the light sources is applied to the spray surface. A light irradiation unit that forms a light image in which a plurality of light spots are arranged in a ring shape, a nozzle drive unit that drives the spray nozzle and the light irradiation unit, and a posture of the spray nozzle by driving the nozzle drive unit A nozzle control unit for controlling, and an imaging unit for capturing a light image formed on the spraying surface by the light irradiation unit, and the nozzle control unit obtains an elliptical light image obtained by the imaging unit. Based on the ratio of the major axis to the minor axis of the image, And controlling the attitude of Le.
Further, the plurality of light sources of the light irradiation unit are provided to be inclined with respect to the injection direction so that the optical axis exists on a conical surface whose diameter increases as the spray nozzle is moved in the center with the spray nozzle as a center. The nozzle control unit may control the distance of the spray nozzle with respect to the spray surface based on the size of the elliptical light image acquired by the imaging unit.

この吹付け装置には、吹付け面上に光像を形成する光照射部が設けられている。光照射部は吹付けノズルに対し固定されているので、吹付けノズルの姿勢や位置に応じて吹付け面上の光像の状態が変化する。従って、光像の状態に基づいて、吹付けノズルを所望の姿勢や位置に調整することができる。そして、吹付けノズルの姿勢や位置を、リバウンド低減のための適切な姿勢や位置に調整することにより、吹付け材のリバウンドが低減される。このように、吹付け装置に光照射部を設けるといった簡易な手法で、吹付け材のリバウンドの低減を図ることができる。   The spraying device is provided with a light irradiation unit that forms a light image on the spraying surface. Since the light irradiation unit is fixed with respect to the spray nozzle, the state of the light image on the spray surface changes according to the attitude and position of the spray nozzle. Therefore, the spray nozzle can be adjusted to a desired posture and position based on the state of the optical image. And the rebound of a spraying material is reduced by adjusting the attitude | position and position of a spray nozzle to the suitable attitude | position and position for rebound reduction. In this way, the rebound of the spray material can be reduced by a simple method such as providing a light irradiation unit in the spray device.

また、本発明の吹付け装置は吹付けノズル及び光照射部を駆動するノズル駆動部と、ノズル駆動部を駆動させ吹付けノズルの姿勢及び/又は位置を制御するノズル制御部と、光照射部により吹付け面上に形成された光像を撮像する撮像部と、を更に備え、ノズル制御部は、撮像部により取得される光像の画像に基づいて、吹付け面に対するノズルの姿勢及び/又は位置を制御することとしてもよい。この構成によれば、撮像部によって光像の形状が画像として取得され、ノズル制御部が上記画像に基づいてノズルの姿勢や位置を自動的に制御するシステムを構築することができる。   In addition, the spraying device of the present invention includes a nozzle drive unit that drives the spray nozzle and the light irradiation unit, a nozzle control unit that drives the nozzle drive unit to control the posture and / or position of the spray nozzle, and a light irradiation unit And an imaging unit that captures an optical image formed on the spraying surface, and the nozzle control unit is configured to determine the attitude of the nozzle relative to the spraying surface and / or based on the image of the optical image acquired by the imaging unit. Alternatively, the position may be controlled. According to this configuration, it is possible to construct a system in which the shape of the optical image is acquired as an image by the imaging unit, and the nozzle control unit automatically controls the posture and position of the nozzle based on the image.

本発明の吹付け工法及び吹付け装置によれば、簡易な手法で吹付け材のリバウンドの低減を図ることができる。   According to the spraying method and the spraying device of the present invention, it is possible to reduce the rebound of the spraying material by a simple method.

本発明の吹付け工法及び吹付け装置が用いられる構造物の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure in which the spraying construction method and spraying apparatus of this invention are used. 本発明の吹付け装置の第1実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows 1st Embodiment of the spraying apparatus of this invention. 図2の吹付け装置を示す正面図である。It is a front view which shows the spraying apparatus of FIG. (a)は、図2の吹付け装置のノズルユニットの正面図であり、(b)はそのIV-IV断面図である。(A) is a front view of the nozzle unit of the spraying apparatus of FIG. 2, (b) is the IV-IV sectional drawing. (a),(b)は、図4のノズルユニットにより形成される光像を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the optical image formed with the nozzle unit of FIG. 本発明の吹付け工法が実行される充填予定空間を示す側面図である。It is a side view which shows the scheduled filling space where the spraying construction method of this invention is performed. 吹付け角と吹付け材のロス率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a spray angle and the loss rate of a spray material. 本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第2実施形態における制御を示す図である。It is a figure which shows the control in 2nd Embodiment of the spraying construction method and spraying apparatus of this invention. 本発明の吹付け装置の第3実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the spraying apparatus of this invention. 本発明の吹付け装置の第4実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 4th Embodiment of the spraying apparatus of this invention.

〔第1実施形態〕
以下、図面を参照しつつ本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第1実施形態について説明する。まず、図1を参照しながら、本実施形態の吹付け工法及び吹付け装置が施工に用いられる構造物の一例として、低レベル放射性廃棄物余裕深度処分施設101について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a spraying method and a spraying device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a low-level radioactive waste margin disposal facility 101 will be described as an example of a structure in which the spraying method and the spraying device of the present embodiment are used for construction with reference to FIG.

図1に示す低レベル放射性廃棄物余裕深度処分施設101は、放射性廃棄物の地層処分を行うための施設である。施設101で処理される廃棄体103は、放射性廃棄物が鉄鋼製の容器に封入されて形成されており、トンネル105内に収容される。廃棄体103同士の隙間に充填材107が充填され、更にその周囲を多層に囲むように順に、コンクリートピット109、低拡散層111、緩衝層113が形成されている。緩衝層113とトンネル105の壁面との間の空間には埋め戻し層115が設けられている。   A low-level radioactive waste margin disposal facility 101 shown in FIG. 1 is a facility for performing geological disposal of radioactive waste. The waste body 103 to be treated in the facility 101 is formed by sealing radioactive waste in a steel container and is accommodated in the tunnel 105. A filler 107 is filled in a gap between the waste bodies 103, and a concrete pit 109, a low diffusion layer 111, and a buffer layer 113 are formed in order so as to surround the periphery in multiple layers. A backfill layer 115 is provided in the space between the buffer layer 113 and the wall surface of the tunnel 105.

以下では、図に示すように、トンネル105の幅方向にX軸、トンネル105の長手方向(図1の紙面に直交する方向)にY軸、鉛直方向にZ軸を取ったXYZ座標系を設定し、各構成要素の位置関係の説明にX,Y,Zを用いるものとする。また、「前方」、「後方」といったような「前後」の概念をもつ文言を用いる場合には、+Y方向を「前」、−Y方向を「後」とする。   In the following, as shown in the figure, an XYZ coordinate system is set in which the X axis is taken in the width direction of the tunnel 105, the Y axis is taken in the longitudinal direction of the tunnel 105 (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1), and the Z axis is taken in the vertical direction. In addition, X, Y, and Z are used to describe the positional relationship of each component. In addition, in the case of using a phrase having the concept of “front and back” such as “front” and “back”, the + Y direction is “front” and the −Y direction is “back”.

上記の施設101の緩衝層113は、ベントナイトで形成され遮水層として機能する。緩衝層113のうちYZ平面に平行な側壁部分である側部緩衝層113aは、本実施形態の吹付け工法及び吹付け装置で施工される。例えば、側部緩衝層113aの寸法は、X方向1m、Y方向に130m、Z方向に8mである。側部緩衝層113aの施工時には、既に、低拡散層111及び埋め戻し層115が完成済みであるので、側部緩衝層113aの施工においては、低拡散層111と埋め戻し層115との間の狭隘な空間での作業を強いられ、重機等を用いることができない。更に、側部緩衝層113aの施工は、ベントナイトを高密度に締固めする必要があるので、ベントナイトの吹付け工法が好適に採用される。以下、側部緩衝層113aとしてベントナイトが充填される予定の上記空間(幅1m、長さ130m、高さ8mの空間)を、「充填予定空間」と称し、符号「R」を付して表すものとする。   The buffer layer 113 of the facility 101 is formed of bentonite and functions as a water shielding layer. Of the buffer layer 113, the side buffer layer 113a that is a side wall portion parallel to the YZ plane is constructed by the spraying method and spraying device of the present embodiment. For example, the size of the side buffer layer 113a is 1 m in the X direction, 130 m in the Y direction, and 8 m in the Z direction. At the time of construction of the side buffer layer 113a, the low diffusion layer 111 and the backfill layer 115 are already completed. Therefore, in the construction of the side buffer layer 113a, the gap between the low diffusion layer 111 and the backfill layer 115 is completed. You are forced to work in confined spaces and cannot use heavy machinery. Further, since the side buffer layer 113a needs to be compacted with a high density of bentonite, a bentonite spraying method is preferably employed. Hereinafter, the above-mentioned space (a space of 1 m in width, 130 m in length, and 8 m in height) that is planned to be filled with bentonite as the side buffer layer 113a is referred to as “planned filling space” and is denoted by a symbol “R”. Shall.

図2及び図3を参照し、本実施形態の吹付け装置1について説明する。図に示すように、吹付け装置1は、ホイスト5と、吹付け本体部3と、吹付け材供給部17と、を備えている。吹付け本体部3は、ホイスト5によりワイヤー7を介して充填予定空間R内に吊り下げられる。充填予定空間Rの上方には、Y方向に延在しホイスト5を支持するレール9が設けられており、ホイスト5はレール9に案内されてY方向に移動可能である。更にホイスト5がワイヤー7を巻き上げ/巻き出しすることにより、吹付け本体部3が上下移動する。以上の構成により、吹付け本体部3は、充填予定空間R内においてY,Z方向に平行移動可能である。   With reference to FIG.2 and FIG.3, the spraying apparatus 1 of this embodiment is demonstrated. As shown in the figure, the spraying device 1 includes a hoist 5, a spraying main body 3, and a spraying material supply unit 17. The spray body 3 is suspended in the planned filling space R by the hoist 5 via the wire 7. Above the planned filling space R, a rail 9 extending in the Y direction and supporting the hoist 5 is provided. The hoist 5 is guided by the rail 9 and is movable in the Y direction. Furthermore, when the hoist 5 winds up / unwinds the wire 7, the spraying main-body part 3 moves up and down. With the above configuration, the spray body 3 is movable in the Y and Z directions within the planned filling space R.

吹付け材供給部17は、チューブ15を通じてベントナイト(吹付け材)を吹付け本体部3に供給する部分である。吹付け材供給部17は、通常の吹付け工法で用いられる公知の吹付け機17a、コンプレッサ17b及び材料供給機17cで構成されている。   The spray material supply unit 17 is a part that supplies bentonite (spray material) to the spray body 3 through the tube 15. The spraying material supply unit 17 includes a known spraying machine 17a, a compressor 17b, and a material supply machine 17c used in a normal spraying method.

吹付け本体部3は、前方の妻面(吹付け面)11に対してベントナイト(吹付け材)を噴射する部分である。なお、妻面11は、緩衝層113のうち側部緩衝層113aの前方に設けられたXZ平面に平行な壁の壁面である。詳細は後述するが、妻面11の上にベントナイトを繰り返し吹付け、130mの厚さまで積み重ねていくことにより、最終的には、Y方向に130mの長さをもつ側部緩衝層113aが完成する。   The spray body 3 is a portion that injects bentonite (spraying material) onto the front end face (spray surface) 11. The end face 11 is a wall surface of the buffer layer 113 that is parallel to the XZ plane provided in front of the side buffer layer 113a. As will be described in detail later, by repeatedly spraying bentonite on the end face 11 and stacking it to a thickness of 130 m, the side buffer layer 113a having a length of 130 m in the Y direction is finally completed. .

吹付け本体部3は、ワイヤー7が掛けられる吊り下げ治具21と、吊り下げ治具21の下面に取り付けられたロボットアーム23と、ロボットアーム23のアーム先端に取り付けられたノズルユニット25と、を備えている。ロボットアーム23の基部側が吊り下げ治具21の下面に固定されており、多関節をもつアームが下方に延びている。ノズルユニット25は、ベントナイトを噴射するノズル31(図5参照)を備えている。また、吊り下げ治具21の上面には、ロボットアーム23を制御するための制御コンピュータ(ノズル制御部)27が搭載されている。ロボットアーム23は、制御コンピュータ27からの制御信号に基づいて動作し、ノズルユニット25の姿勢及び位置を自在に変更することができる。すなわち、ロボットアーム23は、ノズルユニット25を駆動しノズルユニット25の姿勢及び位置を決めるアクチュエータ(ノズル駆動部)として機能する。ロボットアーム23によるノズルユニット25の可動範囲の上下幅は、例えば0.9mである。   The spray body 3 includes a hanging jig 21 on which the wire 7 is hung, a robot arm 23 attached to the lower surface of the hanging jig 21, a nozzle unit 25 attached to the arm tip of the robot arm 23, It has. The base side of the robot arm 23 is fixed to the lower surface of the hanging jig 21, and an arm having a multi-joint extends downward. The nozzle unit 25 includes a nozzle 31 (see FIG. 5) that injects bentonite. A control computer (nozzle control unit) 27 for controlling the robot arm 23 is mounted on the upper surface of the hanging jig 21. The robot arm 23 operates based on a control signal from the control computer 27, and can freely change the posture and position of the nozzle unit 25. That is, the robot arm 23 functions as an actuator (nozzle drive unit) that drives the nozzle unit 25 and determines the posture and position of the nozzle unit 25. The vertical width of the movable range of the nozzle unit 25 by the robot arm 23 is, for example, 0.9 m.

ロボットアーム23は、制御コンピュータ27に接続された手動コントローラを操作することにより、作業者が手動で操作することもできる。そして、上記の手動操作による一連の動作をプログラムとして制御コンピュータ27に記憶させ、当該プログラムに従う同じ動作を繰り返し再生することができる。   The robot arm 23 can be manually operated by an operator by operating a manual controller connected to the control computer 27. A series of operations by the above-described manual operation can be stored in the control computer 27 as a program, and the same operation according to the program can be repeatedly reproduced.

吊り下げ治具21には、X方向の両側に張り出すガイドローラ29が取り付けられている。一対のガイドローラ29がそれぞれ両側の壁に押し当てられることで、吹付け圧等に起因する吹付け本体部3の揺動が抑制される。また、吊り下げ治具21の前端面には、前方の画像を撮像するカメラ(撮像部)30が取り付けられている。カメラ30は、撮像した画像を画像信号として制御コンピュータ27に送信する。   Guide rollers 29 are attached to the hanging jig 21 so as to project on both sides in the X direction. By swinging the pair of guide rollers 29 against the walls on both sides, the swinging of the spray body 3 due to the spray pressure or the like is suppressed. A camera (imaging unit) 30 that captures a front image is attached to the front end surface of the hanging jig 21. The camera 30 transmits the captured image to the control computer 27 as an image signal.

次に、図4(a),(b)を参照しながら、ノズルユニット25について説明する。図4(a)は、吹付け材の噴射方向Aに平行な視線で噴射方向前方から見たノズルユニット25の図であり、図4(b)は、噴射方向に平行な断面におけるノズルユニット25の断面図(IV-IV断面図)である。ノズル(吹付けノズル)31からのベントナイトの噴射方向を符号「A」で表す。図に示すように、ノズルユニット25は、チューブ15(図2参照)から供給されるベントナイトを噴射するノズル31と、ノズル31を保持し固定すると共にロボットアーム23のアーム先端に固定されるフレーム33とを備えている。   Next, the nozzle unit 25 will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A is a view of the nozzle unit 25 viewed from the front in the injection direction with a line of sight parallel to the injection direction A of the spray material, and FIG. 4B is a nozzle unit 25 in a cross section parallel to the injection direction. It is sectional drawing (IV-IV sectional drawing) of this. The jetting direction of bentonite from the nozzle (spray nozzle) 31 is represented by “A”. As shown in the figure, the nozzle unit 25 includes a nozzle 31 for injecting bentonite supplied from the tube 15 (see FIG. 2), and a frame 33 that holds and fixes the nozzle 31 and is fixed to the arm tip of the robot arm 23. And.

更にノズルユニット25は、ノズル31の周囲を囲むように配置された複数のレーザ装置(光照射部)35を備えている。以下では、図に例示されるようにレーザ装置35の数を10個として説明するが、これに限定されるものではない。各レーザ装置35は、フレーム33に保持され固定されており、ノズル31を中心とする円周上に等間隔で配列されている。各レーザ装置35は、それぞれ、噴射方向Aに向けてレーザ光を照射する。ノズル31とフレーム33とは、共にフレーム33に保持されて姿勢と位置とが固定されているので、各レーザ装置35の姿勢及び位置は、ノズル31に対して相対的に固定されている。   Furthermore, the nozzle unit 25 includes a plurality of laser devices (light irradiation units) 35 arranged so as to surround the periphery of the nozzle 31. In the following description, the number of laser devices 35 is 10 as illustrated in the figure, but the present invention is not limited to this. Each laser device 35 is held and fixed to the frame 33 and is arranged at equal intervals on the circumference centering on the nozzle 31. Each laser device 35 irradiates laser light in the ejection direction A. Since the nozzle 31 and the frame 33 are both held by the frame 33 and their posture and position are fixed, the posture and position of each laser device 35 are fixed relative to the nozzle 31.

上記のノズルユニット25の構成によれば、図5(a),(b)に示すように、10個のレーザ光の光点が配列されてなる二次元的な光像Lが、妻面11上に描写される。噴射方向Aが妻面11に垂直である場合、光像Lは、図5(a)に例示するように正円形をなす光像L1となる。一方、噴射方向Aが妻面11に垂直でない場合には、光像Lは、図5(b)に例示するように楕円形をなす光像L2となる。従って、制御コンピュータ27は、妻面11上に形成される光像Lの形状をカメラ30から認識することにより、ノズル31の姿勢を判断することができ、噴射方向Aが妻面11に垂直であるか否かを判断することができる。また、制御コンピュータ27は、光像L2をなす楕円の長径と短径との比に基づいて、噴射方向Aと妻面11とがなす角度(以下「吹付け角」)を算出することができる。また、上記光像Lが円形であるか否かを、作業者が目視で判断することもでき、吹付け角が90°であるか否かを確認することもできる。詳細は後述するが、吹付け材のリバウンド低減のための最も適切な吹付け角が90°である。   According to the configuration of the nozzle unit 25 described above, as shown in FIGS. 5A and 5B, a two-dimensional optical image L in which the light spots of 10 laser beams are arrayed is the wife surface 11. Depicted above. When the ejection direction A is perpendicular to the wife surface 11, the light image L is a light image L1 having a regular circle shape as illustrated in FIG. On the other hand, when the ejection direction A is not perpendicular to the wife surface 11, the light image L is an elliptical light image L2 as illustrated in FIG. 5B. Therefore, the control computer 27 can determine the posture of the nozzle 31 by recognizing the shape of the optical image L formed on the wife surface 11 from the camera 30, and the ejection direction A is perpendicular to the wife surface 11. It can be determined whether or not there is. Further, the control computer 27 can calculate the angle (hereinafter referred to as “spray angle”) formed by the ejection direction A and the end face 11 based on the ratio between the major axis and the minor axis of the ellipse forming the optical image L2. . Further, whether or not the light image L is circular can be visually determined by an operator, and whether or not the spray angle is 90 ° can also be confirmed. Although details will be described later, the most suitable spray angle for reducing the rebound of the spray material is 90 °.

なお、吹付け角が90°の場合、ノズル31からのベントナイトが付着する妻面11上の付着領域は、ほぼ正円形をなす。上記付着領域の輪郭に沿って光像L1の正円が形成されるようにレーザ装置35の配置を決定することが好ましい。この構成によれば、ベントナイトが付着する予定の範囲を容易に確認しながら、吹付け本体部3の据え付けやロボットアーム23のプログラミングを行うことができる。   In addition, when a spray angle is 90 degrees, the adhesion area | region on the end face 11 to which the bentonite from the nozzle 31 adheres makes a substantially circular shape. It is preferable to determine the arrangement of the laser device 35 so that a perfect circle of the optical image L1 is formed along the outline of the attached region. According to this configuration, it is possible to perform the installation of the spray body 3 and the programming of the robot arm 23 while easily confirming the range where the bentonite will adhere.

続いて、上述の吹付け装置1を用いた吹付け工法及び側部緩衝層113aの施工方法について図6を参照しながら説明する。   Then, the spraying method using the above-mentioned spraying apparatus 1 and the construction method of the side part buffer layer 113a are demonstrated, referring FIG.

(プログラミング工程)
まず、ノズルユニット25が妻面11から1m離れて位置するように、吹付け本体部3を設置する。次に、作業者が妻面11上の光像Lを目視で確認しながら、ロボットアーム23を手動操作してノズルユニット25を移動させ、ベントナイト吹付けを行う際のノズルユニット25の移動を行わせる。このとき、作業者は、目視した光像Lの形状に基づき、光像Lの形状を円形に維持するようにノズル31の姿勢を調整しながら、ノズルユニット25を移動させる。例えば、ノズルユニット25をX方向に往復させ更にY方向に移動させるといった動作が繰り返される。以上の手動操作によるロボットアーム23の動作は、プログラムとして制御コンピュータ27に記憶させる。上記のように、作業者が光像Lの形状に基づいてノズル31の姿勢を調整する工程は、「ノズル調整工程」に該当する。
(Programming process)
First, the spraying main body 3 is installed so that the nozzle unit 25 is located 1 m away from the end face 11. Next, the operator manually operates the robot arm 23 while moving the nozzle unit 25 while visually confirming the light image L on the wife surface 11, and the nozzle unit 25 is moved when the bentonite is sprayed. Make it. At this time, the operator moves the nozzle unit 25 while adjusting the posture of the nozzle 31 so as to maintain the shape of the light image L in a circular shape based on the shape of the light image L visually observed. For example, the operation of reciprocating the nozzle unit 25 in the X direction and further moving in the Y direction is repeated. The operation of the robot arm 23 by the above manual operation is stored in the control computer 27 as a program. As described above, the process in which the operator adjusts the posture of the nozzle 31 based on the shape of the light image L corresponds to the “nozzle adjustment process”.

ここでは、作業者が、妻面11上の光像Lを目視確認しながら操作することができるので、光像Lの形状を円形に維持し、妻面11に対して噴射方向Aを垂直に維持するようなノズルユニット25の移動を行わせることができる。   Here, since the operator can operate while visually confirming the light image L on the wife surface 11, the shape of the light image L is maintained in a circular shape, and the ejection direction A is perpendicular to the wife surface 11. The nozzle unit 25 can be moved so as to be maintained.

(プログラム動作再生工程)
次に、上記プログラムによるロボットアーム23の動作を再生しながら、ノズル31から妻面11に対するベントナイトの吹付けを行う。そうすると、例えば、X方向に1m、Y方向に0.2m、Z方向に0.9mのベントナイト層114が形成される。ここでは、上記のプログラムによるロボットアーム23の動作が再生されるので、吹付け中における吹付け角が90°に維持され、ベントナイトのリバウンドが低減される。
(Program operation playback process)
Next, while reproducing the operation of the robot arm 23 according to the above program, bentonite is sprayed from the nozzle 31 to the end face 11. Then, for example, a bentonite layer 114 of 1 m in the X direction, 0.2 m in the Y direction, and 0.9 m in the Z direction is formed. Here, since the operation of the robot arm 23 according to the above program is reproduced, the spray angle during spraying is maintained at 90 °, and the rebound of bentonite is reduced.

(吹付け本体部上昇工程)
次に、ホイスト5(図2参照)を駆動し、吹付け本体部3を上方(Z方向)に0.9m移動させる。
(Blowing body part raising process)
Next, the hoist 5 (refer FIG. 2) is driven, and the spraying main-body part 3 is moved 0.9 m upwards (Z direction).

そして、吹付け本体部の上昇後の位置で上記プログラム動作再生工程を行う。そうすると、既に形成されていたベントナイト層114の上方において、妻面11上に新たなベントナイト層114が形成される。ここでも、上記のプログラムによるロボットアーム23の動作が再生されるので、吹付け中における吹付け角が90°に維持され、ベントナイトのリバウンドが低減される。   And the said program operation reproduction | regeneration process is performed in the position after the spraying main-body part raises. Then, a new bentonite layer 114 is formed on the end face 11 above the bentonite layer 114 that has already been formed. Again, since the operation of the robot arm 23 by the above program is reproduced, the spray angle during spraying is maintained at 90 °, and the rebound of bentonite is reduced.

その後も、吹付け本体部上昇工程とプログラム動作再生工程とを交互に繰り返すことにより、最終的に、上方に成長したベントナイト層が高さ8mまで達し、妻面11上には、X方向に1m、Y方向に0.2m、Z方向に8mのベントナイト層が形成される。   After that, by repeating the spraying body ascending step and the program operation reproduction step alternately, the bentonite layer grown upward finally reaches a height of 8 m, and on the end face 11 is 1 m in the X direction. A bentonite layer of 0.2 m in the Y direction and 8 m in the Z direction is formed.

(吹付け本体部後退工程)
次に、ホイスト5(図2参照)の移動により吹付け本体部3を後方(−Y方向)に0.2m移動させる。そして、ホイスト5のワイヤー7を下方に伸ばして吹付け本体部3を下降させる。
(Blowing main body retreat process)
Next, the spray main body 3 is moved 0.2 m backward (−Y direction) by the movement of the hoist 5 (see FIG. 2). And the wire 7 of the hoist 5 is extended below and the spraying main-body part 3 is dropped.

この状態から、上記と同様にしてプログラム動作再生工程と吹付け本体部上昇行程とを繰り返せば、X方向に1m、Y方向に0.2m、Z方向に8mのベントナイト層がさらに−Y方向に積層される。そして、同様の作業を繰り返せば、ベントナイト層が−Y方向に順次積層され成長し、最終的には、充填予定空間Rがすべてベントナイトで充填され、側部緩衝層113aが完成する。   From this state, if the program operation reproduction process and the spraying body ascending process are repeated in the same manner as described above, a bentonite layer of 1 m in the X direction, 0.2 m in the Y direction, and 8 m in the Z direction is further added in the −Y direction. Laminated. If the same operation is repeated, the bentonite layer is sequentially stacked and grown in the −Y direction, and finally the filling planned space R is filled with bentonite to complete the side buffer layer 113a.

続いて、上述の吹付け方法及び吹付け装置1による作用効果について説明する。   Then, the effect by the above-mentioned spraying method and the spraying apparatus 1 is demonstrated.

ここで、図7に本発明者らによる吹付け試験の結果を示し、吹付け角と、リバウンドによる吹付け材のロス率と、の関係を検討する。図7に示されるように、吹付け角が90°の場合には、リバウンドによる吹付け材のロス率が約40%であり、吹付け角が浅くなるほどロス率が増加し、吹付け角が45°の場合にはロス率が約80%に達することが判る。なお、図7のグラフ中、ロス率Aとは、(リバウンド質量)/(総吹付け量)で算出された値であり、ロス率Bとは、(リバウンド質量)/(リバウンド質量+付着質量)で算出された値である。従って、この種の吹付け装置を用いる吹付け工法においては、リバウンドを低減する観点から、吹付け角を90°にすることが望まれる。   Here, the result of the spray test by the present inventors is shown in FIG. 7, and the relationship between the spray angle and the loss rate of the spray material due to rebound is examined. As shown in FIG. 7, when the spray angle is 90 °, the loss rate of the spray material due to rebound is about 40%, and the loss rate increases as the spray angle becomes shallower. It can be seen that the loss rate reaches about 80% in the case of 45 °. In addition, in the graph of FIG. 7, the loss rate A is a value calculated by (rebound mass) / (total spray amount), and the loss rate B is (rebound mass) / (rebound mass + attachment mass). ). Therefore, in the spraying method using this type of spraying device, it is desired to set the spraying angle to 90 ° from the viewpoint of reducing rebound.

これに対し、上述の吹付け方法及び吹付け装置1では、プログラミング工程において妻面11上の光像Lの形状を確認するといった簡易な手法により、吹付け角を90°に維持しながらノズルユニット25を移動する動作をロボットアーム23に行わせることができる。そして、このときのロボットアーム23の動作がプログラムとして記憶され、プログラム動作再生工程において正確に繰り返される。よって、側部緩衝層113aの施工全体において、吹付け角を90°にしてベントナイト吹付けを行うことができる。その結果、ベントナイトのリバウンドが低減され、リバウンド材の回収工程の負担が低減される。また、吹付けスピードを向上し、低コスト化を図ることができる。   On the other hand, in the above-described spraying method and spraying device 1, the nozzle unit is maintained while maintaining the spraying angle at 90 ° by a simple method of confirming the shape of the light image L on the wife surface 11 in the programming process. The robot arm 23 can be moved to move the robot 25. The operation of the robot arm 23 at this time is stored as a program and is accurately repeated in the program operation reproduction step. Therefore, in the entire construction of the side buffer layer 113a, bentonite can be sprayed at a spray angle of 90 °. As a result, the rebound of bentonite is reduced, and the burden on the recovery process of the rebound material is reduced. Moreover, spraying speed can be improved and cost reduction can be achieved.

また、側部緩衝層113aの施工は、放射性の廃棄体103の近傍で行われるものであるので、作業者の放射線被曝が問題になり易い。これに対し、本実施形態の吹付け方法及び吹付け装置1では、プログラム動作再生工程をロボットアーム23によって自動的に無人で行うことができる。よって、作業者の放射線被曝を低減させることができ、ひいては、人件費を低減することができる。   Further, since the construction of the side buffer layer 113a is performed in the vicinity of the radioactive waste body 103, the radiation exposure of the operator is likely to be a problem. On the other hand, in the spraying method and spraying device 1 of the present embodiment, the program operation reproduction process can be automatically performed unattended by the robot arm 23. Therefore, it is possible to reduce the radiation exposure of the worker, and consequently to reduce the labor cost.

〔第2実施形態〕
続いて、本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第2実施形態について説明する。本実施形態の吹付け装置は、物理的には第1実施形態で説明した吹付け装置1と同一であるので、図示及び詳細な説明を省略する。また、本実施形態において第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を用いる。
[Second Embodiment]
Then, 2nd Embodiment of the spraying construction method and spraying apparatus of this invention is described. Since the spraying device of this embodiment is physically the same as the spraying device 1 described in the first embodiment, illustration and detailed description thereof are omitted. In the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment.

(吹付け角制御工程)
本実施形態の吹付け工法では、吹付け中における吹付け角を90°に維持すべく、光像Lを利用して、次のようなフィードバック制御が行われる。すなわち、ベントナイトの吹付け中に、図8に示すように、ノズルユニット25の前方にレーザ光が照射され、妻面11上に光像Lが形成される。カメラ30は、妻面11からのレーザ反射光を受けて妻面11上の光像Lを撮像し、画像信号を制御コンピュータ27に送信する。制御コンピュータ27は、光像Lの画像を処理し、光像L2をなす楕円の長径と短径との比などに基づいて、吹付け角を演算する。そして、制御コンピュータ27は、吹付け角を90°に近付けるための制御値を算出して駆動信号を生成し、ロボットアーム23に送信する。ロボットアーム23は、駆動信号に従ってノズルユニット25の姿勢を変更する。以上の制御により、吹付け角をほぼ90°に維持しながら、妻面11上に対するベントナイトの吹付けを行うことができる。なお、上記のように、制御コンピュータ27がカメラ30で撮像された光像Lの形状に基づいてノズル31の姿勢を調整する工程は、「ノズル調整工程」に該当する。
(Breaking angle control process)
In the spraying method of the present embodiment, the following feedback control is performed using the optical image L in order to maintain the spray angle during spraying at 90 °. That is, during the spraying of bentonite, as shown in FIG. 8, laser light is irradiated in front of the nozzle unit 25, and an optical image L is formed on the end face 11. The camera 30 receives the laser reflected light from the wife surface 11, captures a light image L on the wife surface 11, and transmits an image signal to the control computer 27. The control computer 27 processes the image of the light image L and calculates the spray angle based on the ratio of the major axis to the minor axis of the ellipse forming the optical image L2. Then, the control computer 27 calculates a control value for bringing the spray angle close to 90 °, generates a drive signal, and transmits it to the robot arm 23. The robot arm 23 changes the posture of the nozzle unit 25 according to the drive signal. With the above control, bentonite can be sprayed onto the end face 11 while maintaining the spray angle at approximately 90 °. As described above, the process in which the control computer 27 adjusts the posture of the nozzle 31 based on the shape of the light image L captured by the camera 30 corresponds to the “nozzle adjustment process”.

〔第3実施形態〕
続いて、本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第3実施形態について説明する。本実施形態の吹付け装置は、第1実施形態に係る吹付け装置1のノズルユニット25(図4参照)に代えて、図9に示すノズルユニット325を備えている。ノズルユニット325が備える各レーザ装置335は、ノズル31の噴射方向Aに対し傾いてフレーム33に保持されている。そして、ノズル31を中心とする円錐面上に各レーザ装置335の光軸Bが存在し、各レーザ光同士の間隔は前方に行くほど広がる。よって、ノズル31と妻面11との距離が大きくなるほど、光像L全体が相似的に大きくなる。例えば、ノズル31と妻面11との距離を1mにしたときに、光像L1の直径が30cmになるように調整されている。
[Third Embodiment]
Then, 3rd Embodiment of the spraying construction method and spraying apparatus of this invention is described. The spraying device of the present embodiment includes a nozzle unit 325 shown in FIG. 9 instead of the nozzle unit 25 (see FIG. 4) of the spraying device 1 according to the first embodiment. Each laser device 335 included in the nozzle unit 325 is held by the frame 33 while being inclined with respect to the ejection direction A of the nozzle 31. And the optical axis B of each laser apparatus 335 exists on the conical surface centering on the nozzle 31, and the space | interval of each laser beam spreads so that it goes ahead. Therefore, as the distance between the nozzle 31 and the wife surface 11 increases, the entire optical image L increases in a similar manner. For example, when the distance between the nozzle 31 and the wife surface 11 is 1 m, the diameter of the optical image L1 is adjusted to be 30 cm.

この構成によれば、制御コンピュータ27は、妻面11上に形成される光像Lの大きさをカメラ30の画像信号から認識することにより、ノズル31と妻面11との距離を算出することができる。よって、制御コンピュータ27は、ノズル31と妻面11との距離(吹付け距離)を、リバウンド低減のための適切な距離に制御することができる。また、上記光像Lの大きさを、作業者が目視で判断することもでき、吹付け距離が適切であるか否かを確認することもできる。   According to this configuration, the control computer 27 calculates the distance between the nozzle 31 and the wife surface 11 by recognizing the size of the optical image L formed on the wife surface 11 from the image signal of the camera 30. Can do. Therefore, the control computer 27 can control the distance (spraying distance) between the nozzle 31 and the end face 11 to an appropriate distance for reducing rebound. Further, the size of the light image L can be visually determined by an operator, and it can be confirmed whether or not the spray distance is appropriate.

本実施形態の吹付け装置を用いた吹付け工法では、前述のプログラミング工程(第1実施形態参照)において、適切な吹付け角の代わりに適切な吹付け距離を維持するロボットアーム23の動作を記憶させることができる。或いは、前述のプログラミング工程において、適切な吹付け角、且つ適切な吹付け距離を維持するロボットアーム23の動作を記憶させることができる。また、前述の吹付け角制御工程(第2実施形態参照)において、適切な吹付け角の代わりに適切な吹付け距離を維持するロボットアーム23の制御を行うことができる。或いは、前述の吹付け角制御工程において、適切な吹付け角、且つ適切な吹付け距離を維持するロボットアーム23の制御を行うことができる。   In the spraying method using the spraying device of this embodiment, in the above-described programming step (see the first embodiment), the operation of the robot arm 23 that maintains an appropriate spraying distance instead of an appropriate spraying angle is performed. It can be memorized. Alternatively, in the above-described programming step, the operation of the robot arm 23 that maintains an appropriate spray angle and an appropriate spray distance can be stored. Moreover, in the above-mentioned spray angle control process (refer 2nd Embodiment), the robot arm 23 which maintains an appropriate spray distance instead of an appropriate spray angle can be controlled. Alternatively, in the above-described spray angle control step, it is possible to control the robot arm 23 that maintains an appropriate spray angle and an appropriate spray distance.

〔第4実施形態〕
続いて、本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第4実施形態について説明する。本実施形態の吹付け装置は、光像Lを形成するための光照射手段として、円周上に配列したレーザ装置35に代えて、図10に示すように、円錐状に広がる光Mを照射し円形又は楕円径の光像を形成するライト435を用いている。ライト435は、連結治具433を介してノズル31に取り付けられることで、ノズル31に対して相対的に姿勢及び位置が固定される。このような構成によっても、第1〜第3実施形態と同様の作用効果が得られる。
[Fourth Embodiment]
Then, 4th Embodiment of the spraying construction method and spraying apparatus of this invention is described. As shown in FIG. 10, the spraying device of this embodiment irradiates light M spreading in a conical shape as a light irradiation means for forming a light image L, instead of the laser devices 35 arranged on the circumference. A light 435 that forms a light image having a circular or elliptical diameter is used. The light 435 is attached to the nozzle 31 via the connecting jig 433, so that the posture and position are fixed relative to the nozzle 31. Also by such a structure, the same effect as 1st-3rd embodiment is acquired.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。 例えば、各実施形態で例示した構成要素の具体的な寸法、距離等の数値は、説明の理解を容易にするための一例であって、本発明を限定するものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to the said embodiment, You may change in the range which does not change the summary described in each claim. For example, the numerical values such as the specific dimensions and distances of the components exemplified in the embodiments are examples for facilitating understanding of the description, and do not limit the present invention.

例えば、プログラム動作再生工程の間に行われる吹付け本体部上昇工程及び吹付け本体部後退工程も、予めプログラム化し無人で自動的に行われるようにしてもよい。無人化された工程を増やすことにより、作業者の放射線被曝を更に低減させることができ、ひいては、人件費を低減することができる。   For example, the spraying body part raising process and the spraying body part retreating process performed during the program operation reproduction process may be programmed in advance and automatically performed unattended. By increasing the number of unmanned processes, it is possible to further reduce the radiation exposure of the worker, and thus to reduce the labor cost.

また、実施形態では、二次元的な形状(正円形、楕円形)の光像Lを形成する光照射部を採用しているが、一次元的な形状の光像(例えば、線分)を形成する光照射部を採用してもよい。この場合、光像の線分の長さに基づいて、ノズルの所定方向の成分の傾きを算出するといったことが可能になる。   In the embodiment, a light irradiation unit that forms a light image L having a two-dimensional shape (a regular circle or an ellipse) is employed. However, a light image having a one-dimensional shape (for example, a line segment) is used. You may employ | adopt the light irradiation part to form. In this case, the inclination of the component in the predetermined direction of the nozzle can be calculated based on the length of the line segment of the optical image.

また、実施形態では、ベントナイトの吹付けを例として説明したが、本発明の吹付け工法及び吹付け装置は、セメント、コンクリート、モルタル等の吹付けや、塗料の吹付け(塗装)、耐火材の吹付け被覆加工、土壌に対する種子の吹付けにも適用が可能である。特に、セメント、コンクリート、モルタルの吹付けでは、リバウンド材において水和反応が進行することから、リバウンド材の再利用ができない。従って、このような吹付けにおいては、コスト低減等の観点から、リバウンドを低減する重要性が高く、本発明の吹付け工法及び吹付け装置がより好適である。   In the embodiment, the spraying of bentonite has been described as an example. However, the spraying method and spraying apparatus of the present invention are spraying cement, concrete, mortar, etc., spraying paint (painting), refractory material. It can also be applied to spray coating and coating of seeds on soil. In particular, when cement, concrete, and mortar are sprayed, the rebound material cannot be reused because the hydration reaction proceeds in the rebound material. Therefore, in such spraying, the importance of reducing rebound is high from the viewpoint of cost reduction and the like, and the spraying method and the spraying device of the present invention are more suitable.

1…吹付け装置、11…妻面(吹付け面)、23…ロボットアーム(ノズル駆動部)、27…制御コンピュータ(ノズル制御部)、30…カメラ(撮像部)、31…ノズル(吹付けノズル)、35,335…レーザ装置(光照射部)、114…ベントナイト層(吹付け層)、435…ライト(光照射部)、L,L1,L2…光像。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spraying device, 11 ... Wife surface (spraying surface), 23 ... Robot arm (nozzle drive part), 27 ... Control computer (nozzle control part), 30 ... Camera (imaging part), 31 ... Nozzle (spraying) Nozzle), 35, 335... Laser device (light irradiation part), 114... Bentonite layer (spraying layer), 435. Light (light irradiation part), L, L1, L2.

Claims (4)

吹付け装置によって吹付け面上に吹付け層を形成する吹付け工法であって、
前記吹付け装置は、
前記吹付け層を成す吹付け材を前記吹付け面に噴射する吹付けノズルと、
前記吹付けノズルに対して相対的に固定され、前記吹付けノズルを中心とする円周上に配置された複数の光源から前記吹付け面に光を照射して、当該吹付け面上に各々の前記光源による複数の光点が環状に配列されて描写される光像を形成する光照射部と、
前記吹付けノズル及び前記光照射部を駆動するノズル駆動部と、
前記ノズル駆動部を駆動させ前記吹付けノズルの姿勢を制御するノズル制御部と、
前記光照射部により前記吹付け面上に形成された前記光像を撮像する撮像部と、を備えており、
前記ノズル制御部が、前記撮像部により取得され楕円形をなす前記光像の画像の長径と短径との比に基づいて、前記吹付け面に対する前記吹付けノズルの姿勢を制御するノズル調整工程を備えたことを特徴とする吹付け工法。
A spraying method in which a spraying layer is formed on a spraying surface by a spraying device,
The spraying device
A spray nozzle that sprays the spray material forming the spray layer onto the spray surface;
The fixed relative to the spray nozzles, by irradiating light from a plurality of light sources in the spray surface disposed on a circumference around the spray nozzle, respectively on those該吹with surface A light irradiation unit that forms a light image in which a plurality of light spots by the light source are depicted in a ring shape ; and
A nozzle driving unit for driving the spray nozzle and the light irradiation unit;
A nozzle control unit that drives the nozzle driving unit to control the attitude of the spray nozzle;
An imaging unit that captures the optical image formed on the spray surface by the light irradiation unit, and
A nozzle adjustment step in which the nozzle control unit controls an attitude of the spray nozzle with respect to the spray surface based on a ratio between a major axis and a minor axis of the image of the optical image obtained by the imaging unit and having an elliptical shape. A spraying method characterized by comprising
前記光照射部の複数の前記光源は、The plurality of light sources of the light irradiation unit are:
前記吹付けノズルを中心とし前記吹付け材の噴射方向に進むに従って径が拡大する円錐面上に光軸が存在するように、前記噴射方向に対し傾いて設けられ、Centered on the spray nozzle, provided so as to be inclined with respect to the spray direction so that an optical axis exists on a conical surface whose diameter increases as it proceeds in the spray direction of the spray material,
前記ノズル調整工程では、前記ノズル制御部が、In the nozzle adjustment step, the nozzle controller is
前記撮像部により取得され楕円形をなす前記光像の画像の大きさに基づいて、前記吹付け面に対する前記吹付けノズルの距離を制御することを特徴とする請求項1に記載の吹付け工法。2. The spraying method according to claim 1, wherein a distance of the spray nozzle to the spray surface is controlled based on a size of the elliptical image of the optical image acquired by the imaging unit. .
吹付け工法において吹付け面上に吹付け層を形成する吹付け装置であって、
前記吹付け層を成す吹付け材を前記吹付け面に噴射する吹付けノズルと、
前記吹付けノズルに対して相対的に固定され、前記吹付けノズルを中心とする円周上に配置された複数の光源から前記吹付け面に光を照射して当該吹付け面上に各々の前記光源による複数の光点が環状に配列されて描写される光像を形成する光照射部と、
前記吹付けノズル及び前記光照射部を駆動するノズル駆動部と、
前記ノズル駆動部を駆動させ前記吹付けノズルの姿勢を制御するノズル制御部と、
前記光照射部により前記吹付け面上に形成された前記光像を撮像する撮像部と、を備えており、
前記ノズル制御部は、
前記撮像部により取得され楕円形をなす前記光像の画像の長径と短径との比に基づいて、前記吹付け面に対する前記吹付けノズルの姿勢を制御することを特徴とする吹付け装置。
A spraying device for forming a spraying layer on a spraying surface in a spraying method,
A spray nozzle that sprays the spray material forming the spray layer onto the spray surface;
Light is applied to the spraying surface from a plurality of light sources that are fixed relative to the spraying nozzle and arranged on a circumference centered on the spraying nozzle . A light irradiation unit that forms a light image in which a plurality of light spots by the light source are arranged in a ring shape ; and
A nozzle driving unit for driving the spray nozzle and the light irradiation unit;
A nozzle control unit that drives the nozzle driving unit to control the attitude of the spray nozzle;
An imaging unit that captures the optical image formed on the spray surface by the light irradiation unit, and
The nozzle control unit
A spraying device that controls an attitude of the spray nozzle with respect to the spraying surface based on a ratio between a major axis and a minor axis of an image of the optical image obtained by the imaging unit and having an elliptical shape .
前記光照射部の複数の前記光源は、The plurality of light sources of the light irradiation unit are:
前記吹付けノズルを中心とし前記吹付け材の噴射方向に進むに従って径が拡大する円錐面上に光軸が存在するように、前記噴射方向に対し傾いて設けられ、Centered on the spray nozzle, provided so as to be inclined with respect to the spray direction so that an optical axis exists on a conical surface whose diameter increases as it proceeds in the spray direction of the spray material,
前記ノズル制御部が、The nozzle controller is
前記撮像部により取得され楕円形をなす前記光像の画像の大きさに基づいて、前記吹付け面に対する前記吹付けノズルの距離を制御することを特徴とする請求項3に記載の吹付け装置。The spraying device according to claim 3, wherein a distance of the spray nozzle with respect to the spray surface is controlled based on a size of the elliptical optical image acquired by the imaging unit. .
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JP6050154B2 (en) * 2013-03-08 2016-12-21 鹿島建設株式会社 Spray construction method
JP6093603B2 (en) * 2013-03-08 2017-03-08 鹿島建設株式会社 Rebound material recovery device, rebound material recovery method, and rebound material reuse method
CN107237641B (en) * 2017-08-07 2018-12-07 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 Single shell lining intelligence sprayed construction method and device based on monitoring feedback technique
JP7161384B2 (en) * 2018-11-22 2022-10-26 株式会社熊谷組 Nozzle position estimation device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63142195A (en) * 1986-12-02 1988-06-14 株式会社 間組 Concrete spray device and usage thereof
JP4209276B2 (en) * 2003-07-18 2009-01-14 株式会社日立製作所 Pipe wall inner surface inspection system
JP2010207732A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Kanto Auto Works Ltd Coating training apparatus and coating training method using the same

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