JP6716976B2 - スリップフォーム装置及びスリップフォーム工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば塔状のコンクリート構造物を形成するスリップフォーム装置及びスリップフォーム工法に関する。

塔状のコンクリート構造物を短期で施工するための工法として、スリップフォーム工法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。非特許文献に記載されているように、スリップフォーム工法は、対向する型枠を、門型のフレームであるヨークで支持し、このヨークを油圧ジャッキで連続的に上昇させながら、型枠内に格子状の鉄筋を配置しコンクリートを打設していく。

このスリップフォーム工法によって、環状のコンクリート構造物が構築される。このコンクリート構造物が複雑な形状をしている場合には、設計壁面の勾配の変化に合わせて型枠の勾配を調整する必要がある。この場合、効率よく型枠の勾配を設計壁面の勾配変化に迅速に追従させるためのスリップフォーム工法における型枠勾配調整方法及び監視装置が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。

この文献に記載の型枠勾配調整方法では、型枠の勾配値を計測し、型枠の高さデータを用いて型枠の設置個所における設計壁面の勾配値を算出し、計測された型枠の勾配値及び算出された設計壁面の勾配値を表示手段に表示し、表示手段に表示された内容をリアルタイムで監視しながら必要に応じて型枠の勾配を調整する。この場合、調整される型枠は、ピンでヨークの下端に接合された支持材と、この支持材に連結された型枠パネルと、支持材をピンの回りに回動させて型枠パネルの勾配を調整可能なジャッキとを備える。

特開平８−６８２００号公報

大林組、「サービスと技術 スリップフォー工法」、［online］、［平成２８年１月１２日検索］、インターネット〈URL：http://www.obayashi.co.jp/service_and_technology/related/tech_070〉

一般的に、型枠の勾配を調整するジャッキは、スピンドル機構を介して油圧ジャッキに接続されている。このように、型枠の勾配調整の駆動源として油圧ジャッキを用いた場合には、油圧ジャッキの伸縮運動を回転運動に変換し、この回転運動を更にジャッキの直進運動に変換する必要がある。このため、油圧ジャッキを駆動源としていた場合には、伸縮運動から回転運動を介して直進運動に変換するための機構が複雑になり、保守のための手間も増加していた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、型枠調整装置を簡素化することのできるスリップフォーム装置及びスリップフォーム工法を提供することにある。

上記課題を解決するスリップフォーム装置は、ヨークに支持され離間して対向配置される型枠と、前記型枠を上方向に移動させる移動機構とを備え、前記型枠内にコンクリートを打設してコンクリート構造物を形成するスリップフォーム装置であって、前記型枠の水平位置及び勾配を計測する計測部と、前記ヨークに取り付けられ、モータを用いて、前記型枠の水平方向の移動量及び前記型枠の勾配量を調整する調整部と、前記計測部から取得した計測結果に応じて、前記モータを駆動する制御部と、を備える。これにより、駆動源としてモータを用いるため、モータの回転運動を直進運動に変換するだけでよいので、型枠調整装置を簡素化することができる。

・上記スリップフォーム装置において、前記制御部は、前記ヨークの設置位置に対応する構造物の設計値を取得し、前記計測部から取得した前記型枠の水平位置及び勾配と、取得した前記設計値とに応じた前記モータのモータ回転量を算出し、前記モータ回転量に基づいて、前記モータを駆動することが好ましい。これにより、実際に計測した計測値と設計値とに基づいて算出したモータ回転量を用いて、より適切に調整することができる。

本発明によれば、型枠調整装置を簡素化することができる。

本実施形態におけるスリップフォーム装置の電気構成を説明するブロック図。 本実施形態におけるスリップフォーム装置の断面図であり、（ａ）はヨークの正面図、（ｂ）は型枠調整装置の要部の拡大図。 本実施形態におけるスリップフォーム装置の計測部の説明図であり、（ａ）は、高さ計測部、偏位計測部、ヨークレベル計測部の取付位置を説明する正面図、（ｂ）は偏位計測部の中心偏位の計測方法の説明図、（ｃ）は偏位計測部の回転角度の計測方法の説明図。 本実施形態におけるスリップフォーム装置の型枠調整装置の制御処理の処理手順を説明する流れ図。 変更例におけるスリップフォーム装置の要部の説明図。

以下、図１〜図４を用いて、スリップフォーム装置及びスリップフォーム工法を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、スリップフォーム装置を用いて、石炭サイロの筒体など円筒形状のＲＣ（鉄筋コンクリート）構造物を構築する場合を想定する。

図１に示すように、スリップフォーム装置１０は、各種計測部（７１〜７３，７５，７６）、コンピュータ端末８０を備えている。コンピュータ端末８０は、スリップフォーム装置１０の後述する油圧ジャッキ１５、位置調整モータ５５及び勾配調整モータ６５を制御する。コンピュータ端末８０により、スリップフォーム装置１０の制御を行なうためのシステム構成の詳細については後述する。

ここでは、まず、図２を用いて、スリップフォーム装置１０の構造について説明する。
図２（ａ）に示すように、本実施形態のスリップフォーム装置１０は、内周側の型枠１１と、この型枠１１に対向する外周側の型枠１２と、これらを支持する複数のヨーク２０と、複数の油圧ジャッキ１５とを備えている。型枠１１，１２は、構築する筒体１００の形状に合わせて、それぞれ円弧形状を有している。複数の型枠１１を連接して構成した円周と、複数の型枠１２を連接して構成した円周とにより、型枠１１，１２の間に円筒形状の石炭サイロの筒体１００を形成する。この型枠１１，１２の詳細については後述する。ここで、図２（ａ）に示す筒体１００は、形成途中の石炭サイロ（コンクリート構造物）である。この筒体１００は、内側と外側に配置された格子状の鉄筋１０１を内蔵したコンクリートで構成される。更に、この筒体１００には、後述するロッド１１０が、鉛直に建て込まれている。

各ヨーク２０は、形成途中の筒体１００を跨ぐように配置されており、門型フレームを備えている。門型フレームは、内周側の固定柱材２１と、外周側の固定柱材２２と、これら固定柱材２１，２２を連結する連結梁２３，２５とを備えている。上段の連結梁２３の上面には、内周側に内側上段足場３１が固定され、外周側に外側上段足場３２が固定されている。

また、連結梁２３よりも下方に配置された連結梁２５の中央には、移動機構としての油圧ジャッキ１５が固定されている。油圧ジャッキ１５には、筒体１００の上端から上方に突出しているロッド１１０が挿通されている。この油圧ジャッキ１５は、ロッド１１０を締め付けている。そして、油圧ジャッキ１５を駆動すると、ロッド１１０に対して反力が発生し、油圧ジャッキ１５が、ロッド１１０の鉛直方向に上昇し、スリップフォーム装置１０を揚重する。なお、ロッド１１０は、所定長さ（例えば、本実施形態では６ｍ）の鋼管を、順次、継ぎ足して構成されており、筒体１００の上端から突出する高さまで延在されている。

また、内周側の固定柱材２１には、内側中段足場３３が固定されている。更に、外周側の固定柱材２２には、外側中段足場３４が固定されている。また、内周側の固定柱材２１の下端には、吊部材３５を介して内側下段足場３７が固定されている。更に、外周側の固定柱材２２の下端には、吊部材３６を介して外側下段足場３８が固定されている。

更に、各固定柱材２１，２２には、型枠調整装置４０が取り付けられている。固定柱材２１の型枠調整装置４０は、内周側の可動柱材４１を備え、固定柱材２２の型枠調整装置４０は、外周側の可動柱材４２を備える。固定柱材２１に取り付けられた型枠調整装置４０と、固定柱材２２に取り付けられた型枠調整装置４０とは、筒体１００を介して向かい合って対称に設置されている。以下、可動柱材４２を有した外周側の型枠調整装置４０について説明し、可動柱材４１を有した内周側の型枠調整装置４０については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図２（ｂ）に示すように、型枠調整装置４０は、固定柱材２２よりも筒体１００側に配置されている。型枠調整装置４０は、水平位置調整機構部５０と勾配調整機構部６０とを備えている。更に、固定柱材２２には、型枠調整装置４０の調整量を測定する型枠位置計測部７５が取り付けられている。型枠位置計測部７５は、例えば、可動柱材４２までの距離をレーザで測定するレーザ測定器を用いることができる。また、型枠１２には、勾配調整機構部６０の調整量を測定する型枠勾配計測部７６が取り付けられている。

水平位置調整機構部５０は、可動柱材４２を水平移動させる。この水平位置調整機構部５０は、スリップフォーム装置１０の上昇時に型枠１２に作用する摩擦力（鉛直荷重）に耐え得るように構成されている。本実施形態では、可動柱材４２をヨーク２０の連結梁２５に摺動可能に取り付けることにより、鉛直荷重を連結梁２５に負担させている。この水平位置調整機構部５０の構成については後述する。

可動柱材４２の中央には、支持材４４の上端部が、接合部材４３を介して、ピン接合により取り付けられている。支持材４４の下部には、支持材４４の勾配（傾斜）を調整する勾配調整機構部６０が設けられている。この勾配調整機構部６０の構成については後述する。

支持材４４の筒体１００側には、上下に対向した対となる２つの腹起し取付部材４５ａ，４５ｂが、支持材４４の上部と下部に２段で、離散して配置されている。腹起し取付部材４５ａ，４５ｂの間には、腹起し材４６，４７がそれぞれ遊嵌されている。腹起し材４６，４７は、筒体１００の曲率に対応して湾曲形成されており、例えば、円形断面の鋼管（丸パイプ）を曲げ加工して形成されている。また、型枠１２の支持材４４側には、挟持部材４８ａ，４８ｂが取り付けられている。挟持部材４８ａ，４８ｂは、腹起し材４６，４７を遊嵌するように配置されている。

型枠１２は、筒体１００の壁面の形状に沿うように湾曲形成されており、例えば、いわゆるメタルフォームを用いる。型枠１２は、隣の型枠１２と隣接する縁部の側に重ね代を設けてある。なお、この重ね代が受けるコンクリート圧はわずかであり、例えば３ｍｍ程度の厚みの薄板で形成される。また、この重ね代の大きさは変更可能になっている。そして、円周状に配置された複数の型枠１２を径外方向や径内方向に移動させることにより、周長方向の長さを変更する。

次に、型枠調整装置４０の水平位置調整機構部５０及び勾配調整機構部６０の構成について説明する。ここでは、外側の型枠調整装置４０に含まれる水平位置調整機構部５０及び勾配調整機構部６０について説明する。型枠調整装置４０の水平位置調整機構部５０及び勾配調整機構部６０によって、支持材４４が取り付けられた可動柱材４２の固定柱材２２に対する水平方向の相対位置及び支持材４４の勾配を変更することにより、筒体１００の形状を変更させたり、筒体１００の厚みを変更や修正したりする。

水平位置調整機構部５０は、送りねじ５１と、送りねじ５１に螺合されたナット５２及びギア５３と、位置調整モータ５５とを備えている。送りねじ５１の両端部は、可動柱材４２及び固定柱材２２に回転可能に支持されている。ナット５２は、固定柱材２２の可動柱材４２側の表面に固着されている。ギア５３は、可動柱材４２の固定柱材２２側に配置されている。

位置調整モータ５５は、取付部材５６を介して、可動柱材４２の固定柱材２２側の表面に取り付けられている。位置調整モータ５５の回転軸の先端には、ギアが設けられている。この位置調整モータ５５のギアは、送りねじ５１のギア５３に噛み合っている。本実施形態では、送りねじ５１のギア５３の歯数が位置調整モータ５５のギアの歯数よりも多く、位置調整モータ５５の回転数は減速されて送りねじ５１に伝達される。位置調整モータ５５の回転軸が回転されると、ギア５３を介して送りねじ５１が回転する。そして、この送りねじ５１の回転力が、固定柱材２２に固着されたナット５２において直進力に変換されることにより、固定柱材２２と可動柱材４２との相対距離を変更することができる。本実施形態では、水平位置調整機構部５０は、型枠１２の全面が、筒体１００から剥離可能な位置以上に、可動柱材４２が水平移動するように可動範囲が設定されている。

ここで、具体的に、筒体１００の壁厚の目標値６００ｍｍ、型枠位置計測部７５で計測した壁厚６０９ｍｍ（壁厚調整量９ｍｍ）の場合の位置調整モータ５５の制御量を説明する。送りねじ５１の１回転あたり型枠移動量６ｍｍであり、位置調整モータ５５とギア５３の減速比を２．４と設定した場合、位置調整モータ５５は、３．６（＝９／６×２．４）回転を目標に制御する。

勾配調整機構部６０は、送りねじ６１と、送りねじ６１に螺合されたナット６２及びギア６３と、勾配調整モータ６５とを備えている。送りねじ６１の両端部は、可動柱材４２と、支持材４４の下部に回転可能に支持されている。ナット６２は、固定柱材２２のロッド１１０側の表面に固着されている。ギア６３は、可動柱材４２の固定柱材２２側に配置されている。

勾配調整モータ６５は、位置調整モータ５５と同様に、取付部材６６を介して、可動柱材４２の固定柱材２２側の表面に取り付けられている。勾配調整モータ６５の回転軸の先端に設けられたギアは、送りねじ６１のギア６３に噛み合っている。本実施形態では、送りねじ６１のギア６３の歯数が勾配調整モータ６５のギアの歯数よりも多く、勾配調整モータ６５の回転数は減速されて送りねじ６１に伝達される。勾配調整モータ６５の回転軸が回転されると、ギア６３を介して送りねじ６１が回転する。そして、この送りねじ６１の回転力が、可動柱材４２に固着されたナット６２において直進力に変換されることにより、可動柱材４２と、支持材４４の下部との相対距離を変更することができる。これにより、接合部材４３と支持材４４とのピン接合部分を支点として、支持材４４が回転し、支持材４４の勾配（傾斜）を変更することができる。なお、各モータ（５５，６５）をそれぞれ覆うように、図示しない屋根が可動柱材４２に取り付けられている。

次に、図１及び図３を用いて、スリップフォーム装置１０の制御を行なうためのシステム構成について説明する。
図３（ａ）に示すように、スリップフォーム装置１０には、ヨーク２０上に指令室ｃ２が設けられている。この指令室ｃ２には、コンピュータ端末８０が設置されている。
図１に示すように、コンピュータ端末８０は、高さ計測部７１、偏位計測部７２、ヨークレベル計測部７３、型枠位置計測部７５、型枠勾配計測部７６から取得した計測値を取得する。コンピュータ端末８０は、これらの計測値に応じて、各ヨーク２０の油圧ジャッキ１５、型枠調整装置４０の位置調整モータ５５及び勾配調整モータ６５を制御する。

図３（ａ）に示すように、高さ計測部７１は、ヨーク２０に設置したレーザ距離計７１ａと、このレーザ距離計７１ａに対向した地上面に設置された反射板７１ｂとを備えている。具体的には、レーザ距離計７１ａから光波（レーザ光）を発し、反射板７１ｂに反射した光波を受光することによって、レーザ距離計７１ａが取り付けられたヨーク２０の高さを計測する。本実施形態では、任意の１つのヨーク２０に対して高さ計測部７１が設けられており、この高さ計測部７１の計測結果をスリップフォーム装置１０の高さの代表値として用いる。

なお、大口径の石炭サイロなど、スリップフォーム装置１０の平面形状が大きい場合には、複数のヨーク２０に高さ計測部７１を設置し、各高さ計測部７１でスリップフォーム装置１０の高さを測定するようにしてもよい。この場合、すべてのヨーク２０に高さ計測部７１を取り付けることにより、ヨークレベル計測部７３の役割を兼ねさせることもできる。この場合、ヨークレベル計測部７３を省略することができる。
また、高さ計測部７１には、レーザ距離計７１ａと反射板７１ｂ以外の機器を用いることもできる。例えば、光波距離計と反射プリズムとを用いてもよい。また、霧発生によりレーザ光の遮断が予測される場合などには、エンコーダ等の他の計測方法を用いてもよい。

偏位計測部７２は、レーザ受光ターゲット７２ａと、地盤面に設置されたレーザ自動鉛直器７２ｂとから構成される。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すレーザ受光ターゲット７２ａ上のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の位置は、指令室ｃ２のコンピュータ端末８０にリアルタイムに伝送される。偏位計測部７２は、スリップフォーム工事開始時までに、スリップフォーム装置１０の中心ＳＣから１８０度対称な２箇所に設置される。そして、各レーザ受光ターゲット７２ａ上のレーザ光の位置を原点Ｌ０として、コンピュータ端末８０に記憶させる。その後、コンピュータ端末８０は、各レーザ受光ターゲット７２ａ上でのレーザ光Ｌ１，Ｌ２の移動量を演算し、スリップフォーム装置１０全体の水平移動量や回転量としてディスプレイ上に表示する。

ここで、図３（ｂ）を用いて、スリップフォーム装置１０に水平移動が生じた場合を説明する。例えば、スリップフォーム装置１０の中心ＳＣから各レーザ受光ターゲット７２ａは東西に設置され、原点Ｌ０までの距離を１０ｍと想定する。ここで、スリップフォーム装置が回転することなく、南に５ｍｍ，西に１０ｍｍ移動したと仮定する。スリップフォーム装置１０上の作業員から見ると、２箇所のレーザ受光ターゲット７２ａは、どちらもレーザ光Ｌ１，Ｌ２が北に５ｍｍ、東に１０ｍｍ移動しているように見える。一方、レーザ自動鉛直器７２ｂは地上に設置されているため、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光源位置は不動である。この場合、コンピュータ端末８０は、レーザ受光ターゲット７２ａ上のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の移動量の分だけ、逆方向にスリップフォーム装置１０の移動を検知する。

次に、図３（ｃ）を用いて、スリップフォーム装置１０に回転が生じた場合を説明する。この場合も、水平移動と同様に、スリップフォーム装置１０の中心ＳＣから各レーザ受光ターゲット７２ａの原点Ｌ０までの距離は、東西に１０ｍと仮定する。更に、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２が原点Ｌ０からそれぞれ南北に５ｍｍ移動したと仮定する。すなわち、スリップフォーム装置１０は水平移動することなく、反時計方向に約０．０２９度（＝３６０度×０．５／〔２×π×１０００〕）だけ回転した状態を示す。スリップフォーム装置１０上の作業員には、２箇所のレーザ受光ターゲット７２ａにおいて各レーザ光Ｌ１，Ｌ２が南北にそれぞれ５ｍｍ移動しているように見える。この場合、コンピュータ端末８０は、レーザ受光ターゲット７２ａ上のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の回転量の分だけ逆方向にスリップフォーム装置１０の回転を検知する。

スリップフォーム装置において水平移動と回転とが同時に生じた場合、コンピュータ端末８０は、先述の水平移動及び回転についての計算を同時に行なうことで、水平移動と回転を特定する。
なお、大口径の石炭サイロなどではスリップフォーム装置１０の真円度を監視する目的で、２組の偏位計測部７２を９０度ずらした位置に配置することも可能である。
更に、１組の偏位計測部７２で使用する２台のレーザ受光ターゲット７２ａは、スリップフォーム装置１０の中心ＳＣから正確に１８０度対称の位置である必要はない。この場合には、コンピュータ端末８０は、レーザ受光ターゲット７２ａの初期位置を考慮して、移動量や回転量を算出する。

また、ヨークレベル計測部７３は、スリップフォーム装置１０の各ヨーク２０に取り付けられており、各ヨーク２０の高さを測定する。コンピュータ端末８０は、ヨークレベル計測部７３から取得した各ヨーク２０の高さに基づいて、各ヨーク２０の高さの差を出力する。これにより、スリップフォーム装置１０の傾きや、特定のヨーク２０の油圧ジャッキ１５の不調などを把握することができる。

更に、スリップフォーム装置１０の各ヨーク２０には、内周側及び外周側の型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６を備えている。本実施形態においては、型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６として、アブソリュート型やインクリメンタル型のエンコーダを用いることができる。これら型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６の計測値によって、型枠１１（１２）の水平位置及び勾配を計測することができる。具体的には、型枠位置計測部７５は、固定柱材２１（２２）と可動柱材４１（４２）との距離を計測し、この計測値をコンピュータ端末８０に供給する。型枠勾配計測部７６は、可動柱材４１（４２）の下部と型枠１１（１２）の下部とを計測し、この計測値をコンピュータ端末８０に供給する。

図１に示すコンピュータ端末８０は、図示しない入力部や出力部を備えている。入力部は、キーボードやポインティングデバイスを備えている。出力部は、ディスプレイを備えている。
更に、コンピュータ端末８０は、制御部８１、設計情報記憶部８２及びモータ情報記憶部８３を備えている。

制御部８１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成された制御手段として機能し、後述する処理（計測値取得段階、制御量算出段階、機構制御段階等を含む処理）を行なう。このための制御プログラムを実行することにより、制御部８１は、計測値取得部８１１、制御量算出部８１２、機構制御部８１３等として機能する。

計測値取得部８１１は、高さ計測部７１、偏位計測部７２及びヨークレベル計測部７３からの計測値を取得し、スリップフォーム装置１０の現在の高さ、水平位置（回転）及び傾きを特定する。更に、計測値取得部８１１は、各ヨーク２０の内周側及び外周側の型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６からの計測値を取得し、各ヨーク２０の型枠１１，１２の現在の水平位置及び勾配を特定する。

制御量算出部８１２は、特定したスリップフォーム装置１０の現在の高さに応じた設計値を設計情報記憶部８２から取得する。制御量算出部８１２は、各ヨーク２０の位置を特定する情報を記憶している。そして、制御量算出部８１２は、取得した設計値と計測した各ヨーク２０の型枠１１，１２の水平位置及び勾配とを比較して、設計値となるような各ヨーク２０の内周側及び外周側の型枠調整装置４０の目的量を算出する。本実施形態では、目的量として、可動柱材４１，４２の移動量と型枠１１，１２の勾配を用いる。更に、制御量算出部８１２は、目的量となるように、各水平位置調整機構部５０の位置調整モータ５５及び勾配調整機構部６０の勾配調整モータ６５の制御量（モータの回転量）を算出する。更に、制御量算出部８１２は、制御結果についての許容範囲に関するデータを記憶している。本実施形態では、筒体１００の半径に対して「−１０ｍｍ」〜「＋２５ｍｍ」を許容範囲として記憶している。

機構制御部８１３は、各ヨーク２０の油圧ジャッキ１５、水平位置調整機構部５０及び勾配調整機構部６０を制御する。本実施形態では、機構制御部８１３は、油圧ジャッキ１５の停止及び駆動を制御する。この機構制御部８１３は、油圧ジャッキ１５を停止したときの停止時刻を記憶するメモリを備えている。更に、機構制御部８１３は、油圧ジャッキ１５が長時間停止したと判定するための基準時間（例えば６時間）に関するデータを記憶している。また、機構制御部８１３は、基準時間以上で停止した後に、油圧ジャッキ１５を再稼働する場合には、同時に複数の型枠（以下、ブロックと呼ぶ）を筒体１００から剥離する処理を実行する。この処理において、具体的には、機構制御部８１３は、モータ（５５，５６）を駆動して、剥離対象ブロックの内周側の型枠１１又は外周側の型枠１２を水平方向に移動させる。この場合、機構制御部８１３は、型枠１１，１２の当接面が筒体１００から剥離する位置まで、型枠１１又は型枠１２を移動させる。そして、このブロックの型枠１１，１２を剥離できた場合には、モータ（５５，６５）を逆回転方向に駆動して、剥離した型枠１１，１２を筒体１００に当接させる。本実施形態では、ブロックとして、筒体１００の内周側及び外周側に配置された複数の型枠１１，１２を、４つのブロックに分ける。機構制御部８１３は、各ブロックに属する内周側の型枠１１及び外周側の型枠１２を識別する識別情報と、剥離するブロックの順番に関する情報を記憶している。本実施形態では、機構制御部８１３は、４つのブロックを右回りに剥離する順番に関する情報を記憶している。

設計情報記憶部８２には、スリップフォーム装置１０が形成する筒体１００の設計情報が記憶されている。本実施形態では、設計情報として、筒体１００の高さに関連付けて、形成する筒体１００の形状及び筒体１００の厚みが記憶されている。ここでは、筒体１００が建設される地面を高さの基準位置とし、特定のヨーク２０を基準位置とする。

モータ情報記憶部８３には、各モータ（５５，６５）の動作を管理するためのモータ管理情報が記録されている。このモータ管理情報には、モータ識別情報に関連付けられたモータ特性情報が記憶されている。各モータ（５５，６５）の特性を予め計測しておき、モータの取付位置を決定した場合に、各ヨーク２０に関連付けてモータ特性が記録される。

モータ識別情報としては、各モータ（５５，５６）が取り付けられた取付位置に関する情報が記録されている。この識別情報には、取り付けられたヨーク２０を特定する識別子、内周側又は外周側を特定する識別子、位置調整モータ５５及び勾配調整モータ６５を特定する識別子に関する情報が含まれる。

モータ特性情報としては、モータ（５５，６５）の回転量に応じた移動量（可動柱材４１，４２の移動量又は型枠１１，１２の移動量）が記憶されている。
次に、図４を用いて、以上のように構成されたスリップフォーム装置１０を用いたスリップフォーム工法について説明する。

まず、コンピュータ端末８０の制御部８１は、現在高さ、水平位置及び傾きの取得処理を実行する（ステップＳ１）。具体的には、制御部８１の計測値取得部８１１は、高さ計測部７１、偏位計測部７２及びヨークレベル計測部７３において計測した計測値データを取得する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、終了位置か否かの判定処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、高さ計測部７１から取得した現在の高さが、設計情報の最後の高さ（筒体１００の最高値）となった場合には、終了位置に到達したと判定する。ここで、終了位置に到達したと判定した場合（ステップＳ２において「ＹＥＳ」の場合）には、スリップフォーム装置１０の制御処理を終了する。

一方、終了位置でないと判定した場合（ステップＳ２において「ＮＯ」の場合）には、コンピュータ端末８０の制御部８１は、設計値の取得処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、取得した現在の高さに対応する設計情報を、設計情報記憶部８２から取得する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、型枠の水平位置・勾配の決定処理を実行する（ステップＳ４）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、取得した設計情報に対応する各型枠１１，１２の目標水平位置及び目標勾配値を特定して、仮記憶する。次に、制御量算出部８１２は、各ヨーク２０の内周側及び外周側の型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６において計測した計測値データを取得する。次に、制御量算出部８１２は、取得した計測値データから現在の型枠１１，１２の水平位置及び勾配を算出する。そして、制御量算出部８１２は、各型枠１１，１２の目標水平位置及び目標勾配と、現在の各型枠１１，１２の水平位置及び勾配値を比較し、目標水平位置及び目標勾配となるような水平調整量及び勾配調整量を算出する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、決定した水平位置・勾配に対応するモータ回転量の算出処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、モータ情報記憶部８３から、各モータ（５５，６５）の特性情報を取得する。制御量算出部８１２は、各ヨーク２０の各モータ（５５，６５）の特性情報に基づいて、水平位置調整量、勾配調整量に対応した各モータ（５５，６５）のモータ回転量を算出する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、算出したモータ回転量によるモータ駆動処理を実行する（ステップＳ６）。具体的には、制御部８１の機構制御部８１３は、各モータ（５５，５６）において、ステップＳ５において算出したモータ回転量だけ駆動する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、計測値の取得処理を実行する（ステップＳ７）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、各ヨーク２０の内周側及び外周側の型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６において計測した計測値データを取得する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、モータ制御した結果が許容範囲内か否かの判定処理を実行する（ステップＳ８）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、取得した計測値データから現在の型枠１１，１２の水平位置及び勾配値を算出する。次に、制御量算出部８１２は、仮記憶している目標水平位置及び目標勾配値と、現在の型枠１１，１２の水平位置及び勾配値との差分を算出する。そして、この差分が記憶している許容範囲内か否かを判定する。

ここで、許容範囲内でないと判定した場合（ステップＳ８において「ＮＯ」の場合）、コンピュータ端末８０の制御部８１は、調整するモータ回転量の算出処理を実行する（ステップＳ９）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、モータ情報記憶部８３から、各モータ（５５，６５）の特性情報を取得する。次に、制御量算出部８１２は、各ヨーク２０の各モータ（５５，６５）の特性情報に基づいて、算出した差分に対応する水平位置調整量、勾配調整量に対応した各モータ（５５，６５）のモータ回転量を算出する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、算出したモータ回転量によるモータ駆動処理を実行する（ステップＳ１０）。具体的には、制御部８１の機構制御部８１３は、ステップＳ６と同様に、算出したモータ回転量だけ各モータ（５５，６５）を駆動する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、計測値の取得処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、ステップＳ７と同様に、各ヨーク２０の内周側及び外周側の型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６において計測した計測値データを取得する。

次に、コンピュータ端末８０の制御部８１は、調整終了か否かの判定処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、ステップＳ８と同様に、取得した計測値データから現在の型枠１１，１２の水平位置及び勾配値を算出し、仮記憶している目標水平位置及び目標勾配値との差分が許容範囲内の場合には調整終了と判定する。

ここで、調整が終了しなかったと判定した場合（ステップＳ１２において「ＮＯ」の場合）、コンピュータ端末８０の制御部８１は、アラーム出力処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部８１の制御量算出部８１２は、ディスプレイに、調整できない誤差があることを通知するメッセージを表示する。

一方、調整は終了したと判定した場合（ステップＳ１２において「ＹＥＳ」の場合）や許容範囲内と判定した場合（ステップＳ８において「ＹＥＳ」の場合）、コンピュータ端末８０の制御部８１は、ステップＳ１以降の処理を実行する。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のスリップフォーム装置１０は、ヨーク２０に取り付けられた型枠調整装置４０を制御する制御部８１を備えている。型枠調整装置４０は、各型枠１１，１２を水平方向に移動させる水平位置調整機構部５０の位置調整モータ５５と、勾配調整機構部６０の勾配調整モータ６５とを備えている。制御部８１は、現在高さに対応する設計値を取得し、型枠の水平位置・勾配の決定し、これに対応するモータ回転量を算出し、この算出したモータ回転量によるモータ駆動処理（ステップＳ１〜Ｓ６）を実行する。これにより、駆動源としてモータ（５５，６５）を用い、モータの回転運動を直進運動に変換し、型枠の傾斜を調整することができる。

（２）本実施形態のスリップフォーム装置１０は、構築する円筒形状の筒体１００を挟んで、筒体１００の内周側及び外周側に、型枠１１，１２が複数配置されている。制御部８１は、モータ管理情報を記憶したモータ情報記憶部８３を備えている。モータ管理情報には、モータの識別情報としては、各モータ（５５，５６）が取り付けられた取付位置に関する情報が記録されている。これにより、各モータ（５５，６５）の特性を考慮して、型枠１１，１２の水平位置及び勾配を、より的確に調整することができる。

（３）本実施形態のスリップフォーム装置１０の制御部８１は、許容範囲内でない場合（ステップＳ８において「ＮＯ」の場合）、調整するモータ回転量を算出し、このモータ回転量によるモータ駆動処理を実行する（ステップＳ９，Ｓ１０）。これにより、制御部８１は、モータ（５５，６５）を制御した後の実際の計測値と、設計値との差分を考慮して、より適切に調整を行なうことができる。

（４）本実施形態のスリップフォーム装置１０の制御部８１は、基準時間以上で停止した後に、油圧ジャッキ１５を再稼働する場合には、同時に複数の型枠を筒体１００から剥離する処理を実行する。これにより、長時間停止によって、筒体１００に付着した場合には、型枠１１，１２を筒体１００から引き剥がすことができる。

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、制御部８１は、モータ駆動処理（ステップＳ６）を実行した後、制御結果許容範囲内でない場合（ステップＳ８において「ＮＯ」の場合）、調整するモータ回転量によるモータ駆動処理を実行する（ステップＳ９，Ｓ１０）。この調整するモータ回転量は、次のヨークの現在高さに応じたモータ回転量に加算してもよい。例えば、制御結果が許容範囲内でない場合には、取得した計測値との差分を算出し、次のヨークの現在高さに応じたモータ駆動の際に、算出した差分を加算して、モータ回転量を算出する。

・上記実施形態においては、型枠１１，１２の水平位置及び勾配を計測するために、型枠位置計測部７５及び型枠勾配計測部７６を用いた。型枠１１，１２の水平位置及び勾配を計測する計測方法は、距離を用いた計測方法に限定されるものではない。例えば、型枠１１，１２の勾配を、型枠１１，１２に押し当てるデジタル傾斜計や型枠１１，１２に取り付ける傾斜センサ等で計測してもよい。また、型枠１１，１２の水平位置や勾配を計測するために、エンコーダに限らず、ポテンションメータやレーザ距離計や、ステレオカメラ等による距離計測を用いてもよい。

・上記実施形態のスリップフォーム装置１０の型枠調整装置４０は、可動柱材４１を備え、この可動柱材４１を水平移動させることにより、支持材４４を介して型枠１１を剥離する。ここで、図５に示すように、可動柱材を備えていない型枠調整装置１４０を用いることも可能である。この場合、支持材４４の上側部と下側部とに、固定柱材２１，２２との距離を個別に変更可能な水平移動機構１５０，１６０を設ける。各水平移動機構１５０，１６０によって支持材４４の上側部及び下側部と固定柱材２１，２２との距離を変更することにより、型枠１１，１２の水平位置及び勾配を調整する。この場合、各水平移動機構１５０，１６０の駆動源としてモータ１５５，１６５を用いる。なお、このモータ１５５，１６５は、固定柱材２１，２２に取り付ける。

また、上記実施形態では、型枠調整装置４０を、内周側の型枠１１及び外周側の型枠１２に設けた。型枠調整装置４０を、型枠１１，１２の一方のみに設けてもよい。また、型枠調整装置４０は、モータ（５５，６５）の回転力を直線力に変更する機構を有した水平位置調整機構部５０及び勾配調整機構部６０を備える。水平位置調整機構部５０及び勾配調整機構部６０の少なくとも一方の駆動源をモータ（５５，６５）とし、他方の駆動源を他の駆動源としてもよい。

・上記実施形態の型枠調整装置４０は、モータ（５５，６５）の回転速度を減速するギア５３，６３を嵌合した送りねじ５１，６１を備えている。これらモータの代わりに、減速機付モータを用いることにより、送りねじに嵌合させたギアを省略することもできる。更に、モータ（５５，６５）を覆うように屋根を取り付ける代わりに、防水型モータを用いてもよい。

・上記実施形態のスリップフォーム装置１０は、円筒形状の筒体１００を形成するための型枠形状を有する。スリップフォーム装置１０の型枠形状は、これに限定されるものではない。例えば、水平断面が多角形の環状のコンクリート構造物の躯体を構築する場合には、多角形の各辺を構成する複数の矩形状の型枠を用いる。

・上記実施形態のスリップフォーム装置１０のコンピュータ端末８０は、現在高さに対応する設計値を取得し、型枠の水平位置・勾配の決定し、これに対応するモータ回転量を算出し、この算出したモータ回転量によるモータ駆動処理（ステップＳ１〜Ｓ１２）を実行する。これらの処理の一部を手動で行なってもよい。例えば、高さ計測部７１、偏位計測部７２、ヨークレベル計測部７３、型枠位置計測部７５、型枠勾配計測部７６から取得した計測値を指令室ｃ２に表示して取得し、又は人手で測定してこれら計測値を取得してもよい。そして、コンピュータ端末８０に、これらの計測値を手動で入力してもよい。また、計測値と設計値とのずれや制御量を、コンピュータ端末８０に手動で入力してもよい。更に、型枠調整装置４０の各モータ（５５，６５）の動作の開始及び停止等を手動で行なうようにしてもよい。

１０…スリップフォーム装置、１１，１２…型枠、１５…油圧ジャッキ、２３，２５…連結梁、２０…ヨーク、２１，２２…固定柱材、３１…内側上段足場、３２…外側上段足場、３３…内側中段足場、３４…外側中段足場、３５，３６…吊部材、３７…内側下段足場、３８…外側下段足場、３９…養生シート、４０，１４０…型枠調整装置、４１，４２…可動柱材、４３…接合部材、４４…支持材、４５ａ，４５ｂ…腹起し取付部材、４６，４７…腹起し材、４８ａ，４８ｂ…挟持部材、５０…水平位置調整機構部、５１，６１…ねじ、５２，６２…ナット、５３，６３…ギア、５５，６５，１５５，１６５…モータ、５６，６６…取付部材、６０…勾配調整機構部、７１…高さ計測部、７２…偏位計測部、７３…ヨークレベル計測部、７５…型枠位置計測部、７６…型枠勾配計測部、８０…コンピュータ端末、８１…制御部、８２…設計情報記憶部、８３…モータ情報記憶部、１００…筒体、１０１…鉄筋、１１０…ロッド、１５０，１６０…水平移動機構、８１１…計測値取得部、８１２…制御量算出部、８１３…機構制御部。

Claims (2)

1. ヨークに支持され離間して対向配置される型枠と、
   前記型枠を上方向に移動させる移動機構とを備え、
   前記型枠内にコンクリートを打設してコンクリート構造物を形成するスリップフォーム装置であって、
   前記型枠の水平位置及び勾配を計測する計測部と、
   前記型枠が取り付けられて水平移動する可動柱材と、前記ヨークの固定柱材との距離を調整する位置調整モータと、
   前記可動柱材に固定されたピン接合部分を支点として回転する型枠の下部と前記可動柱材との距離を調整する勾配調整モータと、
   前記位置調整モータを用いて前記型枠の水平方向の移動量を調整し、前記勾配調整モータを用いて前記型枠の勾配量を調整し、前記ヨークに取り付けられた調整部と、
   前記計測部から取得した計測結果に応じて、前記位置調整モータ及び前記勾配調整モータを駆動する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記ヨークの設置位置に対応する構造物の設計情報の目標水平位置及び目標勾配値を特定し、
   前記計測部から取得した前記型枠の水平位置と前記目標水平位置とに応じた前記位置調整モータのモータ回転量と、前記計測部から取得した前記型枠の勾配と前記目標勾配値とに応じた前記勾配調整モータのモータ回転量とを算出し、
   前記算出した位置調整モータのモータ回転量に基づいて、前記調整部の前記位置調整モータを制御し、前記算出した勾配調整モータのモータ回転量に基づいて、前記調整部の前記勾配調整モータを制御することを特徴とするスリップフォーム装置。
2. ヨークに支持され離間して対向配置される型枠と、前記型枠を上方向に移動させる移動機構とを備えたスリップフォーム装置を用いて、前記型枠内にコンクリートを打設してコンクリート構造物を形成するスリップフォーム工法において、
   前記スリップフォーム装置は、
   前記型枠の水平位置及び勾配を計測する計測部と、
   前記型枠が取り付けられて水平移動する可動柱材と、前記ヨークの固定柱材との距離を
   調整する位置調整モータと、
   前記可動柱材に固定されたピン接合部分を支点として回転する型枠の下部と前記可動柱材との距離を調整する勾配調整モータと、
   前記位置調整モータを用いて前記型枠の水平方向の移動量を調整し、前記勾配調整モータを用いて前記型枠の勾配量を調整し、前記ヨークに取り付けられた調整部と、
   前記計測部から取得した計測結果に応じて、前記位置調整モータ及び前記勾配調整モータを駆動する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記ヨークの設置位置に対応する構造物の設計情報の目標水平位置及び目標勾配値を特定し、
   前記計測部から取得した前記型枠の水平位置と前記目標水平位置とに応じた前記位置調整モータのモータ回転量と、前記計測部から取得した前記型枠の勾配と前記目標勾配値とに応じた前記勾配調整モータのモータ回転量とを算出し、
   前記算出した位置調整モータのモータ回転量に基づいて、前記調整部の前記位置調整モータを制御し、前記算出した勾配調整モータのモータ回転量に基づいて、前記調整部の前記勾配調整モータを制御することを特徴とするスリップフォーム工法。

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