JP6696824B2 - Harvesting device - Google Patents
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Description
本発明は、ボックスカルバートなどの躯体の下面部のチッピングを行うはつり装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chipping device for chipping a lower surface portion of a body such as a box culvert.
ボックスカルバートなどの躯体をはつるために、多数のビットを有するはつり装置を用いて作業を行うことが行われている。 In order to mount a skeleton such as a box culvert, work is performed by using a mounting device having a large number of bits.
このようなはつり装置の一例として、例えば、特許文献1(実開平3−47783号公報)には、ほぼ柱状をなす、さく岩機本体の上端部にハンドルが該本体の半径方向外方に突出したさく岩機において、前記半径方向外方へ伸びるように、前記本体の中間部に一端部が着脱自在に締結固定される固定アームと、該固定アームの先端に上端が枢着した揺動リンクと、前記固定アームの中間部に上端が枢着すると共に下端が前記リンクの下端に枢着され、伸長方向に付勢された伸縮自在なシリンダと、によりリンク機構を形成し、該リンク機構の下端に一対の車輪をその下面がさく岩機のチゼルの先端にほぼ一致するように設けたさく岩機が開示されている。
鉄道、道路改修工事等では、例えば既存構造物と新設構造物の一体性を確保するため、既存構造物側ではつりを実施することが多い。はつり作業が、例えば、ボックスカルバートなどの既存構造物の下面の場合、上向き作業になるため作業員にとって難渋作業であり、作業精度を確保することも困難である、という問題があった。さらに、はつり物の落下による労働災害が発生する等、安全上の課題もあった。 In railway and road repair work, for example, in order to ensure the integrity of the existing structure and the new structure, fishing is often performed on the existing structure side. When the picking work is, for example, the lower surface of an existing structure such as a box culvert, the work is an upward work, which is difficult for the worker, and it is difficult to secure the work accuracy. Furthermore, there were safety issues such as the occurrence of work accidents due to the fall of the hanging objects.
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係るはつり装置は、複数のビットを先端に有するチッピングマシンと、前記複数のビットを鉛直方向に駆動する圧縮空気を、前記チッピングマシンに供給するコンプレッサーと、前記チッピングマシンが上部に搭載される基台と、前記基台を移動可能に保持するレール部材と、前記レール部材の両端を支持するレール支持部材と、前記基台に配される距離センサと、前記距離センサからの距離データが入力されると共に、前記距離データに基づいて前記コンプレッサーの制御を行う制御部と、からなり、はつり対象物に配される振動センサを有し、前記制御部は、前記振動センサからの振動データが入力されると共に、前記振動データに基づいて前記コンプレッサーの制御を行うことを特徴とする。
The present invention is to solve the above problems, and a chipping machine according to the present invention includes a chipping machine having a plurality of bits at its tip, and compressed air for driving the plurality of bits in a vertical direction by the chipping machine. Compressor, a base on which the chipping machine is mounted, a rail member that movably holds the base, rail support members that support both ends of the rail member, and a base member that is disposed on the base. Yes and the distance sensors, with the distance data from the distance sensor is input, and a control unit for controlling the compressor based on said distance data, Tona is, a vibration sensor that is disposed chipping object and, wherein the control unit, together with vibration data from said vibration sensor is inputted, performing control of the compressor on the basis of the vibration data And it features.
また、本発明に係るはつり装置は、前記レール支持部材には、前記レール支持部材の長手方向に対して垂直な方向に前記レール支持部材を移動可能とする車輪が設けられることを特徴とする。 Further, the lifting device according to the present invention is characterized in that the rail supporting member is provided with wheels that allow the rail supporting member to move in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the rail supporting member.
本発明に係るはつり装置1は、鉛直方向に駆動されるビットが設けられた基台が、レール部材に移動可能に保持されており、このような本発明に係るはつり装置1によれば、作業員が難渋作業を行う必要もなく、作業精度を向上させることができる。また、本発明に係るはつり装置1によれば、はつり物の落下による作業員の労働災害が発生することがない。 In the lifting device 1 according to the present invention, the base provided with the bit that is driven in the vertical direction is movably held by the rail member. It is not necessary for a worker to perform difficult work, and the work accuracy can be improved. Further, according to the lifting device 1 according to the present invention, a worker's work-related accident due to the falling of the hangings does not occur.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係るはつり装置1の概要を示す図であり、また、図2は本発明の実施形態に係るはつり装置1のブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a lifting device 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the lifting device 1 according to the embodiment of the present invention.
本発明に係るはつり装置1において、チッピングマシン20は、先端に複数のビット22を有しており、コンプレッサー27から圧縮空気の供給を受け、複数のビット22をAA’方向に振動させることで、コンクリートなどを打突することで、チッピングを行うものである。28は、コンプレッサー27からチッピングマシン20に圧縮空気を供給するホースである。
In the chipping machine 1 according to the present invention, the
上記のようなチッピングマシン20は、チッピングマシン20のビット22が鉛直方向に駆動されるように、基台10に設けられている。これにより、チッピングマシン20が駆動されると、チッピングマシン20の上方にあるコンクリートなどを打突することができるようになっている。
The
基台10は、レール部材30に移動可能に保持されている。すなわち、基台10は、レール部材30に沿って移動することでき、レール支持部材33の間の区間を基台10が走査する構成となっている。2つのレール支持部材33の間は、レール部材30を両側から保持するものである。なお、図示はしていないが、レール支持部材33にはレール部材30の高さを調整する機構を設けておくことが好ましい。
The
ここで、レール部材30の長手方向をy軸の方向として、また、鉛直方向をz軸の方向として、図示するように座標を定義する。ここで、2つのレール支持部材33には車輪35が設けられており、レール部材30とレール部材30が保持している基台10とをx軸方向に移動させることが可能となる。ここで、レール支持部材33は不図示の動力により、パーソナルコンピュータ50からの制御指令に基づいてx軸方向に移動するように構成することが好ましいが、このように構成することは必須ではない。
Here, the coordinates are defined as shown, with the longitudinal direction of the
基台10をレール部材30の長手方向に移動させるための駆動源としては、コンプレッサー27からの圧縮空気を利用することができる。このようなはつり装置1の利用方法としては、基台10をレール部材30の長手方向に複数回走査させて、十分なはつり作業が完了したら、レール支持部材33をx軸方向に移動させて、前記のはつり作業が完了した隣の区間のはつり作業を、同様に基台10を走査させることで実行する。
Compressed air from the
次に、本発明の実施形態に係るはつり装置1の制御処理のための各構成について説明する。図3は本発明の実施形態に係るはつり装置1の基台10を鉛直上方から見た図である。図3に示すように、基台10に取り付けられているチッピングマシン20の両脇には、第1距離センサ41及び第2距離センサ42が取り付けられている。
Next, each component for the control processing of the harvesting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a view of the
第1距離センサ41及び第2距離センサ42は、はつり作業の対象物との間の距離を計測し、計測した距離データをパーソナルコンピュータ50(制御部)に通信線29を介して送信する。これらの距離センサのデータは、はつり装置1によってはつり対象物のはつり深さを確認するために利用される。
The
なお、チッピングマシン20の両脇に2つの距離センサを設けることで、チッピングマシン20によるはつり深さなどを検証することが可能となるが、設ける距離センサの数は任意とすることができる。
By providing two distance sensors on both sides of the
振動センサ45は、ボックスカルバートCなどの躯体(はつり対象物)に取り付けられ、はつり対象物の振動データを取得する。振動センサ45によって取得された振動データは、通信線29を介して制御部としてのパーソナルコンピュータ50に送信される。
The
パーソナルコンピュータ50としては、現在広く普及している一般的なものを用いることができる。なお、本実施形態においては、制御部としてパーソナルコンピュータ50を用いているが、その他のタブレット端末やスマートフォンなどのその他の情報処理装置も用いることが可能である。また、必ずしも情報処理装置を利用することなく、専用のハードウエアを用いるようにしてもよい。
As the
このようなパーソナルコンピュータ50としては、通信線29を介してコンプレッサー27に制御指令を送信することができるようになっている。コンプレッサー27による圧縮空気が、チッピングマシン20に供給されるので、本発明に係るはつり装置1においては、基台10に搭載されているチッピングマシン20の動作状態を、パーソナルコンピュータ50で制御することができる。
Such a
また、パーソナルコンピュータ50は、不図示のエアモーターなどに対して制御指令を出すことができ、これにより基台10の移動動作を制御することができるようになっている。
Further, the
また、図3の点線で示す円は、チッピングマシン20によってはつることができる実効はつり範囲を示している。この実効はつり範囲に対応する円の半径をrとして定義する。
Also, the circle shown by the dotted line in FIG. 3 indicates the effective fishing range that can be lifted by the
次に、本発明に係るはつり装置1の利用形態や、制御処理について説明する。図4は本発明の実施形態に係るはつり装置1の利用形態を示す図である。図4に示すように、本発明に係るはつり装置1はボックスカルバートCの下部などに設置して、ボックスカルバートCの下面部をはつる作業などに利用し得る。また、振動センサ45は、はつり装置1によってはつる箇所の近傍に取り付けられ、はつり作業中の振動データを取得する。
Next, a usage pattern of the lifting device 1 according to the present invention and a control process will be described. FIG. 4 is a diagram showing a usage pattern of the lifting device 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the lifting device 1 according to the present invention can be installed in the lower portion of the box culvert C or the like and used for the work of hanging the lower surface of the box culvert C or the like. Further, the
なお、図4には、はつり装置1の主要構成部のみを図示している。また、本実施形態においては、はつり作業の対象である躯体としてボックスカルバートCを例示しているが、本発明に係るはつり装置1によるはつり対象物がこれに限られるものではない。 It should be noted that FIG. 4 shows only the main components of the harvesting apparatus 1. In addition, in the present embodiment, the box culvert C is illustrated as the body that is the target of the lifting work, but the lifting target by the lifting device 1 according to the present invention is not limited to this.
図5は本発明の実施形態に係るはつり装置1の制御処理のフローチャートを示す図である。このようなフローチャートはパーソナルコンピュータ50によって実行される。また、図8は本発明の実施形態に係るはつり装置1の基台10による走査を示す図である。図8ははつり装置1の主要構成部のみを示している。また、図8は本発明に係るはつり装置1の様子を水平方向から見た図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of control processing of the harvesting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Such a flowchart is executed by the
また、図9ははつり装置1における基台10の移動ピッチを説明する図である。図9(A)は基台10をx方向、y方向共に、√2r(ルート2r)のピッチで移動させた場合におけるはつり範囲を示しており、図9(B)は基台10をx方向、y方向共に、rのピッチで移動させた場合におけるはつり範囲を示している。また、図9(A)、(B)いずれの場合も、実線による円は、実効はつり範囲を示している。
Further, FIG. 9 is a diagram for explaining the movement pitch of the base 10 in the lifting device 1. FIG. 9 (A) shows the fishing range when the
図9(B)に示すように、基台10をx方向、y方向共に、rのピッチで移動させるようにすることで仕上がりの完全性を期すことができるが、図9(A)に示すように、基台10をx方向、y方向共に、√2rのピッチで移動させるようにしてもはつり漏れがない仕上がりを期待することができる。
As shown in FIG. 9B, the completeness of the finish can be ensured by moving the base 10 at a pitch of r in both the x direction and the y direction, but it is shown in FIG. 9A. As described above, even if the
なお、図9には基台10の移動ピッチを数値的に例示したが、本発明に係るはつり装置1の利用法がこれに限定されるものではない。
In addition, although the moving pitch of the
以下、フローチャートを参照して、制御処理の一例を説明する。図5において、ステップS100で、はつり装置1の制御処理が開始されると、続いて、ステップS101に進み、コンプレッサー27を作動し圧縮空気をチッピングマシン20に供給開始し、複数のビット22を駆動する。
Hereinafter, an example of the control process will be described with reference to the flowchart. In FIG. 5, when the control processing of the harvesting apparatus 1 is started in step S100, the process proceeds to step S101, in which the
ステップS102では、基台10を移動し、躯体のy軸方向の走査を開始する。なお、基台10の走査区間は、図8に示されるものである。ステップS102では、図8に示される区間を基台10が往復するように制御される。ここで、y軸方向の基台10の移動ピッチは図9の(A)又は(B)のいずれかが選択されるものとするが、これらに限定されるものではない。
In step S102, the
ステップS103では、異常振動判定処理サブルーチンが実行される。図6は本発明の実施形態に係るはつり装置1における異常振動判定処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 In step S103, an abnormal vibration determination processing subroutine is executed. FIG. 6 is a view showing a flowchart of an abnormal vibration determination processing subroutine in the harvesting device 1 according to the embodiment of the present invention.
図6において、ステップS200で、異常振動判定処理サブルーチンが開始されると、続いて、ステップS201に進み、振動センサ45から取得した振動データが、予め定めておいた閾値以上の振動であるか否かが判定される。
In FIG. 6, when the abnormal vibration determination processing subroutine is started in step S200, the process proceeds to step S201, and it is determined whether the vibration data acquired from the
ステップS201における判定結果がNOであれば、ステップS205に進み、元のルーチンにリターンする。 If the decision result in the step S201 is NO, the process advances to a step S205 and returns to the original routine.
一方、ステップS201における判定結果がYESであれば、何らかの異常が発生したものとみなし、ステップS202に進み、パーソナルコンピュータ50の表示パネルやスピーカー(いずれも不図示)によって、緊急停止を報知し、ステップS203で、基台10をホームポジション(図8参照)に移動し、ステップS204 コンプレッサー27を停止し、メインルーチンに戻り制御処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in step S201 is YES, it is considered that some abnormality has occurred, the process proceeds to step S202, and an emergency stop is notified by a display panel or a speaker (neither of which is shown) of the
さて、ステップS103に続くステップS104では、y軸方向完了判定処理サブルーチンが実行される。図7は本発明の実施形態に係るはつり装置1におけるy軸方向完了判定処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 Now, in step S104 following step S103, a y-axis direction completion determination processing subroutine is executed. FIG. 7 is a view showing a flowchart of a y-axis direction completion determination processing subroutine in the harvesting device 1 according to the embodiment of the present invention.
図7において、ステップS300で、y軸方向完了判定処理サブルーチンが開始されると、続いて、ステップS301に進み、基台10の走査が、y軸の+方向への走査であるか否かが判定される。
In FIG. 7, when the y-axis direction completion determination processing subroutine is started in step S300, the process proceeds to step S301, and it is determined whether the scanning of the
ステップS301における判定結果がYESである(y軸+方向への走査である)ときは、ステップS303に進み、進行方向の後ろ側のセンサである第2距離センサ42から距離データ(D2)を取得して、取得した距離データをログしておく。
If the determination result in step S301 is YES (scanning in the y-axis + direction), the process proceeds to step S303, and the distance data (D 2 ) is obtained from the
一方、ステップS301における判定結果がNOである(y軸−方向への走査である)ときは、ステップS302に進み、進行方向の後ろ側のセンサである第1距離センサ41から距離データ(D1)を取得して、取得した距離データをログしておく。
On the other hand, if the determination result in step S301 is NO (scanning in the y-axis-direction), the process proceeds to step S302, in which the distance data (D 1 from the
ステップS304では、全走査区間にわたって、D1−D0>ΔかつD2−D0>Δを満たすか否かが判定される。ここで、距離センサで取得される距離データと距離データ(D0)の差分をとることで、はつり深さを計算することができる。また、Δは予定していたはつり深さである。 In step S304, it is determined whether D 1 −D 0 > Δ and D 2 −D 0 > Δ are satisfied over the entire scanning section. Here, by taking the difference between the distance data acquired by the distance sensor and the distance data (D 0 ), the hanging depth can be calculated. In addition, Δ is the planned depth of fishing.
ステップS304の判定がNOであるときには、はつり作業が完了と見なされず、ステップS306に進み、メインルーチンにリターンする。 If the determination in step S304 is no, the picking work is not considered to be complete, and the process proceeds to step S306 and returns to the main routine.
一方、ステップS304の判定がYESであるときには、はつり作業が完了したものと見なされ、ステップS305に進み、y軸方向完了の判定として、当該y軸方向における走査に関する距離データのログについてはリセットし、ステップS306でメインルーチンにリターンする。 On the other hand, when the determination in step S304 is YES, it is considered that the picking work has been completed, the process proceeds to step S305, and as the determination of y-axis direction completion, the log of the distance data regarding the scanning in the y-axis direction is reset. , Returns to the main routine in step S306.
さて、メインルーチンに戻り、ステップS105では、y軸方向完了判定処理サブルーチンによってy軸方向が完了とされているかが判定される。ステップS105における判定がNOであればステップS102に戻りループし、ステップS105における判定がYESであればステップS106に進む。 Now, returning to the main routine, in step S105, it is determined by the y-axis direction completion determination processing subroutine whether the y-axis direction is completed. If the determination in step S105 is NO, the process loops back to step S102, and if the determination in step S105 is YES, the process proceeds to step S106.
ステップS106では、x軸方向の作業が完了したか否かが判定される。x軸方向(レール支持部材33の進行方向)のはつり作業長さには、予め設定されている。このステップでは、当該長さに到達したか否かが判定される。 In step S106, it is determined whether or not the work in the x-axis direction has been completed. The plumbing work length in the x-axis direction (the traveling direction of the rail support member 33) is set in advance. In this step, it is determined whether or not the length has been reached.
ステップS106の判定の結果がNOであれば、ステップS110に進み、所定ピッチx軸方向に移動する。なお、「所定ピッチ」については、図9のいずれかのピッチを用いることができる。 If the decision result in the step S106 is NO, the process advances to a step S110, and moves a predetermined pitch in the x-axis direction. Note that any of the pitches shown in FIG. 9 can be used as the “predetermined pitch”.
一方、ステップS106の判定の結果がYESであれば、
ステップS107に進み、パーソナルコンピュータ50の表示パネルやスピーカー(いずれも不図示)によって、はつり完了を報知し、次のステップS108で、基台10をホームポジション(図6参照)に移動し、次のステップS109で、コンプレッサー27を停止し、次のステップS111で、制御処理を終了する。
On the other hand, if the result of the determination in step S106 is YES,
Proceeding to step S107, the completion of chipping is informed by the display panel of the
上記のようなフローチャートをはつり装置1が実行することにより、本発明に係るはつり装置1は、距離センサからのデータにより精度の高いはつり作業を行うことができると共に、異常時にははつり装置1を緊急停止させ安全を確保することが可能となる。 By executing the above-described flow chart by the lifting device 1, the lifting device 1 according to the present invention can perform highly accurate lifting work based on the data from the distance sensor, and at the same time, stop the lifting device 1 in an emergency. It is possible to ensure safety.
以上、本発明に係るはつり装置1は、鉛直方向に駆動されるビット22が設けられた基台10が、レール部材30に移動可能に保持されており、このような本発明に係るはつり装置1によれば、作業員が難渋作業を行う必要もなく、作業精度を向上させることができる。また、本発明に係るはつり装置1によれば、はつり物の落下による作業員の労働災害が発生することがない。
As described above, in the lifting device 1 according to the present invention, the base 10 provided with the bit 22 driven in the vertical direction is movably held by the
1・・・はつり装置
10・・・基台
20・・・チッピングマシン
22・・・ビット
27・・・コンプレッサー
28・・・ホース
29・・・通信線
30・・・レール部材
33・・・レール支持部材
35・・・車輪
41・・・第1距離センサ
42・・・第2距離センサ
45・・・振動センサ
50・・・パーソナルコンピュータ
C・・・ボックスカルバート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chipping
Claims (2)
前記複数のビットを鉛直方向に駆動する圧縮空気を、前記チッピングマシンに供給するコンプレッサーと、
前記チッピングマシンが上部に搭載される基台と、
前記基台を移動可能に保持するレール部材と、
前記レール部材の両端を支持するレール支持部材と、
前記基台に配される距離センサと、
前記距離センサからの距離データが入力されると共に、前記距離データに基づいて前記コンプレッサーの制御を行う制御部と、からなり、
はつり対象物に配される振動センサを有し、
前記制御部は、前記振動センサからの振動データが入力されると共に、前記振動データに基づいて前記コンプレッサーの制御を行うことを特徴とするはつり装置。 A chipping machine having a plurality of bits at the tip,
A compressor that supplies compressed air that drives the plurality of bits in the vertical direction to the chipping machine,
A base on which the chipping machine is mounted,
A rail member for movably holding the base,
A rail support member that supports both ends of the rail member,
A distance sensor arranged on the base,
With distance data from the distance sensor is input, and a control unit for controlling the compressor based on said distance data, Ri Tona,
It has a vibration sensor arranged on the object to be suspended,
The control unit receives vibration data from the vibration sensor and controls the compressor based on the vibration data .
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