JP6264601B2 - 鉄筋の位置決めシステム - Google Patents

Description

本発明は、建設現場において鉄筋を設計位置に配置するための鉄筋の位置決めシステムに関する。

従来、建設現場において建物の基準線を出すために、レーザー光を使用する墨出し装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
また、建物の基準線や配置される部材の位置などのデータを事前に入力し、入力されたデータに基づいて、建物の基準線や配置される部材の位置などをレーザー光で照射する墨出しシステムも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−１１６１９８号公報 特開２００１−２７２２３２号公報

ところで、鉄筋コンクリート構造物の建設において、鉄筋組立精度の向上を目的として鉄筋を設計図通りのピッチに配置し、所定のかぶりコンクリートを保持することは、鉄筋コンクリート構造物の品質を向上させる上で必要不可欠となっている。このため、鉄筋を設計位置に配置して組み立てる必要がある。
しかしながら、鉄筋の位置決めに特許文献１や特許文献２のようにレーザー光を使用する場合、鉄筋の表面に照射されたレーザー光と鉄筋の中心線とは、ずれてしまうとともに、鉄筋の表面に節があるとレーザー光の視認性が悪いという問題がある。
このように、従来の墨出し装置や墨出しシステムには、鉄筋組立精度の向上を目的とし、鉄筋を設計位置に配置して組み立てるための技術が不足しているという問題がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、鉄筋を設計位置に配置できるとともに、設計位置において鉄筋を組み立てることができる鉄筋の位置決めシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る鉄筋の位置決めシステムは、鉄筋を設計位置に配置するための鉄筋の位置決めシステムであって、３次元的にレーザー光を投影するレーザー光投影装置と、表面に前記レーザー光が投影される被投影面が形成され前記鉄筋に着脱可能な被投影治具と、を備え、前記被投影面には、線状の線状部が複数形成され、前記被投影治具が取り付けられた前記鉄筋が設計位置に配置されたときの所定の２本以上の前記線状部に対応する位置それぞれに前記レーザー光投影装置から前記レーザー光を投影し、前記被投影治具の前記所定の２本以上の線状部がそれぞれ対応する前記レーザー光と重なるように前記被投影治具を前記鉄筋とともに移動させて、前記鉄筋を前記設計位置に配置するように構成されていることを特徴とする。

本発明では、レーザー光投影装置から３次元的に投影されたレーザー光と被投影治具の２本以上の線状部とが重なるように被投影治具とともに鉄筋を移動させることで、容易に鉄筋を設計位置に配置することができて、設計位置において鉄筋を組み立てることができる。

また、本発明に係る鉄筋の位置決めシステムでは、前記被投影治具は、前記鉄筋と同軸であるとともに前記鉄筋と嵌合する凹部を有する略円柱状に形成されていて、外周面が前記被投影面を構成していて、該被投影面には、軸方向にのびる複数の線状部が周方向全体に等間隔に形成されている、または、軸直角方向にのびる複数の線状部が軸方向全体に等間隔に形成されていてもよい。

このようにすることにより、被投影治具の凹部と鉄筋とを嵌合させることで、被投影治具を鉄筋に容易に着脱することができる。
また、被投影面が鉄筋と同軸である円周面となり、軸方向にのびる複数の線状部が周方向全体に等間隔に形成されていることにより、レーザー光がどの向きから３次元的に投影されても、被投影面には３次元的に投影されたレーザー光に対応する線状部が形成されていることになる。このため、レーザー光投影装置が設置される位置が変わったとしても、その位置から３次元的に投影されたレーザー光と２本以上の線状部とが重なるようにすれば、鉄筋を設計位置に配置することができ、作業性を高めることができる。
また、鉄筋が異形鉄筋の場合、従来のように鉄筋の表面に直接レーザー光を投影して鉄筋の位置決めを行うと、鉄筋に節があることによってレーザー光を確認しづらいが、本発明では、レーザー光が投影される被投影面が円周面であるため、投影されたレーザー光を確認しやすい。

また、本発明に係る鉄筋の位置決めシステムでは、前記被投影面は、平面状に形成されていて、平面が前記被投影面を構成していて、該被投影面には、前記鉄筋の軸方向に延びる複数の線状部が前記鉄筋の軸直角方向全体に等間隔に形成されている、または、前記軸直角方向に延びる複数の線状部が前記軸方向全体に等間隔に形成されていてもよい。

鉄筋が異形鉄筋の場合、従来のように鉄筋の表面に直接レーザー光を投影して鉄筋の位置決めを行うと、鉄筋に節があることによってレーザー光を確認しづらいが、本発明では、レーザー光が投影される被投影面が平面状に形成されているため、投影されたレーザー光を確認しやすい。

また、本発明に係る鉄筋の位置決めシステムでは、前記線状部は、溝部としてもよい。

このようにすることにより、溝部の内部に影ができ、周囲が明るい場合でも溝部の内部に投影されたレーザー光を容易に確認することができるため、レーザー光の視認性を向上させることができる。

レーザー光投影装置から３次元的に投影されたレーザー光と被投影治具の２本以上の線状部とが重なるように被投影治具とともに鉄筋を移動させることで、容易に鉄筋を設計位置に配置することができて、設計位置において鉄筋を組み立てることができる。

本発明の第１実施形態による鉄筋の位置決めシステムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態による鉄筋の位置決めシステムの一例を示す図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による鉄筋の位置決めシステムについて、図１に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ａは、鉄筋コンクリート構造物の建設現場において、鉄筋１１の位置決めを行うために用いられていて、３次元的にレーザー光２１を投影するレーザー光投影装置２と、鉄筋１１に着脱可能であるとともに表面にレーザー光投影装置２からレーザー光２１が３次元的に投影される被投影面３１が形成された被投影治具３と、を備えている。

被投影治具３は、鉄筋１１と嵌合可能な凹部３２が形成された円柱状の部材で、例えばアクリルや発泡スチロールなどで形成されている。被投影治具３の凹部３２は鉄筋１１の側方から嵌合できるように軸方向全長に亘って形成されている。被投影治具３の凹部３２と鉄筋１１とが嵌合して被投影治具３が鉄筋１１に取り付けられると、被投影治具３は、鉄筋１１を挟持した状態となるとともに、鉄筋１１の節（不図示）によって鉄筋１１の軸方向への位置ずれが防止されるように構成されている。
本実施形態では、一対の被投影治具３，３が、鉄筋１１の軸方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。

また、被投影治具３は、被投影治具３の円周面が被投影面３１となり、被投影面３１には、軸方向に延びる複数の直線部（線状部）３３，３３…が周方向全体に等間隔に設けられている。被投影治具３は、鉄筋１１に取り付けられたときに鉄筋１１と同軸となるように構成されている。これにより、複数の直線部３３，３３…は、鉄筋１１の中心軸１１ａからの距離ｄ１がそれぞれ略同じとなっている。

レーザー光投影装置２は、事前に入力されたデータに対応するように、３次元的にレーザー光２１を投影可能に構成されている。
本実施形態では、レーザー光投影装置２には、鉄筋１１の中心軸１１ａの設計位置と、鉄筋１１に被投影治具３が取り付けられた時の鉄筋１１の中心軸１１ａと被投影治具３の直線部３３，３３…との距離ｄ１が事前に入力されていて、鉄筋１１が設計位置に配置されたときの被投影治具３の所定の２本の直線部３３ａ，３３ａの位置に向かってレーザー光２１を３次元的に投影するように構成されている。

次に、第１実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ａを使用した鉄筋１１の位置決め方法について説明する。
まず、レーザー光投影装置２を、所定の位置に設置する。本実施形態では、レーザー光投影装置２を、鉄筋１１を組み立てる位置から約１０ｍ離れた平坦な場所に設置する。なお、レーザー光投影装置２と鉄筋１１を組み立てる位置との距離は適宜設定されてよい。
続いて、これから組み立てる鉄筋１１の中心軸１１ａの設計位置と、鉄筋１１の中心軸１１ａと被投影治具３の直線部３３，３３…との距離ｄ１のデータをレーザー光投影装置２に入力する。なお、データの入力は、レーザー光投影装置２を設置する前に行ってもよい。
そして、レーザー光投影装置２の設置と前後して、鉄筋１１に被投影治具３を取り付ける。

続いて、事前に入力されたデータに基づいて、レーザー光投影装置２から、鉄筋１１が設計位置に配置されたときの被投影治具３の所定の２本の直線部３３ａ，３３ａの位置に向かって３次元的にレーザー光２１を投影する。
そして、この３次元的に投影されたレーザー光２１と被投影治具３の２本の直線部３３ａ，３３ａとが重なるように、被投影治具３とともに鉄筋１１を移動させる。これにより、鉄筋１１が設計位置に配置される。
同じように、他の鉄筋１１も設計位置に配置して鉄筋１１の組み立て（配筋作業）を行う。
なお、すべての鉄筋１１に対してレーザー光投影装置２から３次元的にレーザー光２１を投影させて位置決めを行わなくてもよく、基準となる鉄筋１１に対してレーザー光投影装置２から３次元的にレーザー光２１を投影させて位置決めを行い、この鉄筋１１を基準として鉄筋１１間の寸法を確認しながら他の鉄筋１１の位置決めを行ってもよい。

次に、上述した第１実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ａの作用・効果について説明する。
第１実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ａでは、レーザー光投影装置２から３次元的に投影されたレーザー光２１と被投影治具３の２本の直線部３３ａ，３３ａとが重なるように被投影治具３とともに鉄筋１１を移動させることで、容易に鉄筋１１を設計位置に配置することができて、設計位置において鉄筋１１を組み立てることができる。
そして、鉄筋コンクリート構造物の構築において、鉄筋１１を設計図通りのピッチに配置することができ、所定のかぶりコンクリートを保持することができるため、鉄筋コンクリート構造物の品質を向上させることができる。

特に、曲面状の壁部を構築する場合、曲面に沿って鉄筋１１を配置することが困難であるが、各鉄筋１１の中心軸１１ａの設計位置と、鉄筋１１に被投影治具３が取り付けられた時の鉄筋１１の中心軸１１ａと被投影治具３の所定の２本の直線部３３ａ，３３ａとの距離ｄ１のデータをレーザー光投影装置２に入力することで、容易に鉄筋１１を設計位置に配置することができる。これにより、曲面状の壁部を構築する場合においても、鉄筋１１を設計位置において容易にかつ精度よく組み立てることができる。

また、被投影治具３は、凹部３２と鉄筋１１とを嵌合させることで容易に鉄筋１１に着脱することができる。
また、被投影面３１が鉄筋１１と同軸である円周面となり、軸方向にのびる複数の直線部３３，３３…が周方向全体に等間隔に形成されていることにより、レーザー光２１がどの向きから３次元的に投影されても、被投影面３１には３次元的に投影されたレーザー光２１に対応する２本の直線部３３ａ，３３ａが設けられていることになる。このため、レーザー光投影装置２が設置される位置が変わったとしても、その位置から３次元的に投影されたレーザー光２１と２本以上の直線部３３ａ，３３ａとを重ねるようにすれば、鉄筋１１を設計位置に配置することができ、作業性を高めることができる。
また、鉄筋１１が異形鉄筋の場合、従来のように鉄筋１１の表面に直接レーザー光２１を投影して鉄筋１１の位置決めを行うと、鉄筋１１に節があることによってレーザー光２１を確認しづらいが、第１実施形態では、レーザー光２１が投影される被投影面３１が円周面であるため、投影されたレーザー光２１を確認しやすい。

次に、第２実施形態について、図２に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
（第２実施形態）
図２に示すように、第２実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ｂでは、被投影治具３Ｂが、鉄筋１１に着脱可能な支持部３４と、支持部３４に支持された平板部３５とを備えている。

支持部３４は、鉄筋１１を挟持可能なクリップなどの部材や、鉄筋１１が嵌合可能な部材などで、所定の位置において所定の向きで平板部３５を支持できるように構成されている。
平板部３５は、一方の面３５ａが被投影面３１Ｂとなり、他方の面３５ｂに支持部３４が設けられている。

また、平板部３５の一方の面３５ａには、その面方向が鉛直方向となったときに、水平方向に延びる２本の第１溝部（線状部、溝部）３６，３６が、鉛直方向に所定の間隔をあけて形成されているとともに、鉛直方向に延びる２本の第２溝部（線状部、溝部）３７，３７が、水平方向に所定の間隔をあけて形成されている。
これらの第１溝部３６，３６および第２溝部３７，３７は、約２ｍｍの幅に形成されている。なお、第１溝部３６，３６および第２溝部３７，３７の深さは、適宜設定されてよい。
第２実施形態では、鉄筋１１が水平方向に延在するように配置される場合を想定していて、被投影治具３Ｂは、第１溝部３６の延在方向が鉄筋１１の中心軸１１ａと平行で水平となるように、鉄筋１１に取り付けられている。

そして、第２実施形態では、レーザー光投影装置２は、２本の第１溝部３６，３６のうち１つの第１溝部３６ａに対応するように３次元的にレーザー光２１を投影するとともに、２本の第２溝部３７，３７のうち１つの第２溝部３７ａに対応するように３次元的にレーザー光２１を投影するように設定されている。
このため、レーザー光投影装置２には、被投影治具３Ｂが取り付けられた鉄筋１１が設計位置に配置されたときの被投影治具３Ｂの第１溝部３６ａおよび第２溝部３７ａの位置データが事前に入力されている。

第２実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ｂを使用した鉄筋１１の位置決め方法では、鉄筋１１に被投影治具３Ｂを取り付けて、第１溝部３６ａに対応するように３次元的に投影されたレーザー光２１に第１溝部３６ａを合わせるとともに、第２溝部３７ａに対応するように３次元的に投影されたレーザー光２１に第２溝部３７ａを合わせて、鉄筋１１を設計位置に配置する。

次に、上述した第２実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ｂの作用・効果について説明する。
第２実施形態による鉄筋の位置決めシステム１Ｂでは、第１溝部３６ａに対応するように３次元的に投影されたレーザー光２１と第１溝部３６ａとが重なるように、また、第２溝部３７ａに対応するように３次元的に投影されたレーザー光２１と第２溝部３７ａとが重なるように鉄筋１１を移動させることで、鉄筋１１を設計位置に配置することができて、設計位置において鉄筋１１を組み立てることができる。
また、鉄筋１１が異形鉄筋の場合、従来のように鉄筋１１の表面に直接レーザー光２１を投影して鉄筋１１の位置決めを行うと、鉄筋１１に節があることによってレーザー光２１を確認しづらいが、第２実施形態では、レーザー光２１が投影される被投影面３１Ｂが平面状に形成されているため、投影されたレーザー光２１を確認しやすい。
さらに、第１溝部３６および第２溝部３７の内部には影ができ、周囲が明るい場合でも第１溝部３６および第２溝部３７に投影されたレーザー光２１を容易に確認できるため、レーザー光２１の視認性を向上させることができる。

以上、本発明による鉄筋の位置決めシステム１Ａ，１Ｂの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で例えば、形状変更するなど適宜変更可能である。
例えば、上記の第１実施形態では、鉄筋１１に一対の被投影治具３，３が取り付けられて、第２実施形態では鉄筋１１に１つの被投影治具３Ｂが取り付けられているが、鉄筋１１に取り付けられる被投影治具３の個数は適宜設定されてよい。

また、上記の実施形態では、レーザー光２１と被投影治具３，３Ｂの線状部（直線部３３ａ，３３ａ、または、第１溝部３６ａおよび第２溝部３７ａ）とが重なるように、被投影治具３，３Ｂとともに鉄筋１１を設計位置に配置しているが、レーザー光２１を投影せずに鉄筋１１を仮に配置し、鉄筋１１を仮に配置したあとに、被投影治具３，３Ｂにレーザー光投影装置２からレーザー光２１を３次元的に投影させて、レーザー光２１と被投影治具３，３Ｂの線状部とが重なるように鉄筋１１を移動させて、鉄筋１１の位置ずれを直すようにしてもよい。

また、上記の第１実施形態において、被投影治具３の被投影面３１に線状部として直線部３３，３３…に代わって、第２実施形態のような溝部が形成されていてもよいし、上記の第２実施形態において、、被投影治具３Ｂの被投影面３１Ｂに線状部として第１溝部３６，第２溝部３７に代わって、第１実施形態のような溝が形成されていない直線部が設けられていてもよい。
また、上記の実施形態では、レーザー光投影装置２は、被投影治具３，３Ｂの２本の線状部に対応するようにレーザー光２１を投影しているが、２本以上の線状部に対応するようにレーザー光２１を投影してもよい。

また、上記の第２実施形態では、レーザー光投影装置２は、２本の第１溝部３６，３６のうち１つの第１溝部３６ａに対応するように３次元的にレーザー光２１を投影するとともに、２本の第２溝部３７，３７のうち１つの第２溝部３７ａに対応するように３次元的にレーザー光２１を投影しているが、２本の第１溝部３６，３６または２本の第２溝部３７，３７に対応するように３次元的にレーザー光２１を投影してもよいし、２本の第１溝部３６，３６および２本の第２溝部３７，３７の３本または全部に対応するように３次元的にレーザー光２１を投影してもよい。
また、上記の実施形態では、被投影治具３，３Ｂの線状部は直線状に形成されているが、曲線状に形成されていてもよく、第２実施形態のように延びる方向が異なる複数の線状部が形成されている場合は、各線状部が延びる方向は適宜設定されてよい。また、被投影治具３，３Ｂの被投影面３１に形成される線状部の数は適宜設定されてよい。

また、上記の第１実施形態では、被投影治具３の被投影面３１には、軸方向にのびる複数の線状部３３が周方向全体に等間隔に形成されているが、軸方向にのびる複数の線状部３３に代わって、軸直角方向にのびる複数の線状部が軸方向全体に等間隔に形成されていてもよく、また、軸方向にのびる複数の線状部３３と軸直角方向にのびる複数の線状部とが形成されていてもよい。

また、上記の第２実施形態では、被投影治具３Ｂの平板部３５の一方の面３５ａには、水平方向に延びる２本の第１溝部３６，３６が、鉛直方向に所定の間隔をあけて形成されているとともに、鉛直方向に延びる２本の第２溝部（線状部、溝部）３７，３７が、水平方向に所定の間隔をあけて形成されているが、第１溝部３６，３６および第２溝部３７，３７のいずれか一方のみが形成されていてもよい。

１Ａ，１Ｂ 鉄筋の位置決めシステム
２ レーザー光投影装置
３，３Ｂ 被投影治具
１１ 鉄筋
２１ レーザー光
３１，３１Ｂ 被投影面
３２ 凹部
３３，３３ａ 直線部（線状部）
３６，３６ａ 第１溝部（線状部、溝部）
３７，３７ａ 第２溝部（線状部、溝部）

Claims (4)

1. 鉄筋を設計位置に配置するための鉄筋の位置決めシステムであって、
   ３次元的にレーザー光を投影するレーザー光投影装置と、
   表面に前記レーザー光が投影される被投影面が形成され前記鉄筋に着脱可能な被投影治具と、を備え、
   前記被投影面には、線状の線状部が複数形成され、
   前記被投影治具が取り付けられた前記鉄筋が設計位置に配置されたときの所定の２本以上の前記線状部に対応する位置それぞれに前記レーザー光投影装置から前記レーザー光を投影し、
   前記被投影治具の前記所定の２本以上の線状部がそれぞれ対応する前記レーザー光と重なるように前記被投影治具を前記鉄筋とともに移動させて、前記鉄筋を前記設計位置に配置するように構成されていることを特徴とする鉄筋の位置決めシステム。
2. 前記被投影治具は、前記鉄筋と同軸であるとともに前記鉄筋と嵌合する凹部を有する略円柱状に形成されていて、外周面が前記被投影面を構成していて、
   該被投影面には、軸方向にのびる複数の線状部が周方向全体に等間隔に形成されている、または、軸直角方向にのびる複数の線状部が軸方向全体に等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋の位置決めシステム。
3. 前記被投影面は、平面状に形成されていて、平面が前記被投影面を構成していて、
   該被投影面には、前記鉄筋の軸方向に延びる複数の線状部が前記鉄筋の軸直角方向全体に等間隔に形成されている、または、前記軸直角方向に延びる複数の線状部が前記軸方向全体に等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋の位置決めシステム。
4. 前記線状部は、溝部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄筋の位置決めシステム。

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