JP7132052B2 - バイブレータの自動制御装置、及びコンクリートの自動締固めシステム、並びにコンクリートの自動締固め工法 - Google Patents

Description

この発明は、打設コンクリートの締固めに用いられるバイブレータの技術分野に属し、さらに云えば、棒状バイブレータ（高周波バイブレータ装置）を用いた締固め工法の自動化技術に関する。

コンクリート構造物施工において、設計耐力や美観を満足させるためには、型枠内に投入（打設）されたコンクリートに十分に締固めを行わなければならない。
一般的にコンクリート打設を行う際は、現場監督と作業員が綿密な打合せを行い、棒状バイブレータに代表される締固め器具の能力や、配筋状況、コンクリートの性状をその場で判断し、前記締固め器具の挿入間隔や締固め時間（振動時間）を決めている。
このように、コンクリート打設作業は現場担当者の判断に委ねられるところが多く、現場担当者の経験値や能力によってコンクリートの品質に差が生じるのが現状である。また、現場監督と作業員との連携不足や不注意により、締固めが十分に行われていない箇所も出てくる場合がある。

以上を踏まえ、特許文献１には、コンクリート打設時にコンクリート中に挿入するバイブレータを作動させる装置（１）が開示されている。具体的には、同文献１の第１図が分かりやすいように、コンクリート打設現場の上方に架設するレール（１０）と、棒状バイブレータ（２）、バイブレータを取付ける可撓性キャブタイヤホース（３）、キャブタイヤホースを巻上げ巻下すドラム装置（４）、先端部にローラー（１２）を取付けこのローラーがキャブタイヤホースに当接して該キャブタイヤホースを水平方向に偏位させるための伸縮アーム（７）、ドラム装置を回動させるための装置（８）およびドラム装置を懸吊し前記レールに沿って直線状に水平移動させるための装置とを備えてなり、ドラム装置の回動、直線状の水平移動およびキャブタイヤホースの巻上げ巻下げを遠隔操作もしくは自動制御で行うことにより、棒状バイブレータ（２）を所定の半径で円弧状かつ直線状に動かす水平運動と、および垂直運動を可能にしたことを特徴とするコンクリート振動装置（１）が開示されている（請求項１等を参照）。

このコンクリート振動装置（１）によれば、コンクリートに挿入されるバイブレータを所定の半径で円弧状かつ直線状に水平運動させるとともに垂直運動を自動的に行なうことができる。従ってバイブレータ操作が簡便化されるとともに、前記水平および垂直運動を組合せることによりコンクリートの振動効果を一層高めることができる。旨の記載が認められる（［発明の効果］の項を参照）。

特公平７－４９７１６号公報

前記特許文献１に係るコンクリート振動装置によると、棒状バイブレータを、ドラム装置の巻下げ操作によりコンクリート中に挿入（進入）させる場合、当該挿入は、棒状バイブレータ（及び可撓性キャブタイヤホース）の自重に頼るほかないが、打設コンクリートは所定の粘性（抵抗）を有するので、棒状バイブレータを鉛直姿勢を保持したままコンクリート中へスムーズに挿入させることは難しかった。よって、棒状バイブレータによる締固め作業の確実性、信頼性に欠けるという課題があった。
すなわち、前記特許文献１に係るコンクリート振動装置によれば、一応の自動化は認められるものの、締固め作業でもっとも肝心な確実性、信頼性、ひいては養生後のコンクリートの品質性の点で改善すべき課題があった。
その他、棒状バイブレータの引き上げは可撓性キャブタイヤホース（通電用導線）を巻き上げる操作により行われるので、可撓性キャブタイヤホースを巻き取るドラム装置が、棒状バイブレータの吊り下げ荷重と可撓性キャブタイヤホースの自重とを直接受け持つことになり、必然的に大型化しなければならない等、不経済であるという課題もあった。

本発明は、上述した背景技術の問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、バイブレータ（棒状バイブレータ）を鉛直姿勢を保持したままコンクリート中へスムーズ、かつ確実に挿入（進入）させることができ、より精度よく締固め作業を行うことができる、施工性、品質性に優れた、バイブレータの自動制御装置、及び同装置を備えたコンクリートの自動締固めシステム、並びにコンクリートの自動締固め工法を提供することである。
また、可能な限り自動（無人）で実施でき、高品質（均一な品質）のコンクリート構造物を実現できる、機能性、経済性に優れた、バイブレータの自動制御装置、及び同装置を備えたコンクリートの自動締固めシステム、並びにコンクリートの自動締固め工法を提供することである。

上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るバイブレータの自動制御装置は、打設コンクリートの締固めに用いられるバイブレータの本体を形成する振動部とロッド部を自動制御する自動制御装置であって、
上下方向に長いガイドフレームと、
前記ガイドフレームに沿って昇降可能に設けられ、開閉可能な把持部を備えた移動体と、
前記ガイドフレームにおける前記移動体の上方に固定され、開閉可能な把持部を備えた固定体と、
前記ガイドフレームに沿って前記移動体の昇降を自動制御する昇降手段と、
上下動するロッド部と、前記ロッド部の下方に設けて作動が自動制御される振動部とを備え、前記移動体の把持部及び／又は前記固定体の把持部で前記ロッド部を把持することにより支持されるバイブレータと、を有しており、
前記固定体に対して前記移動体を接近又は離反させる昇降操作を前記各把持部の開閉操作と連動させて行うことにより、前記バイブレータのロッド部を自動制御下で上下動させて前記振動部を所定の高さに停止可能な構成としたことを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したバイブレータの自動制御装置において、前記バイブレータのロッド部は、軸方向に所定の間隔をあけて複数の鍔部が段状に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載したバイブレータの自動制御装置において、前記昇降手段は、スクリュー軸と、前記スクリュー軸を回転駆動させる駆動モーターとを備え、前記移動体が前記スクリュー軸の回転に伴って当該スクリュー軸の軸方向に昇降する構成とされ、前記駆動モーターの正逆回転駆動によってスクリュー軸を介して前記移動体が前記ガイドフレームに沿って昇降される構成としたことを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１～３のいずれか１項に記載したバイブレータの自動制御装置において、前記ガイドフレームは、前記移動体を間に挟む一対のリニアガイドを備えていることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、請求項１～４のいずれか１項に記載したバイブレータの自動制御装置において、前記バイブレータのロッド部の上端部に、ＧＰＳ受信機の位置情報取得機構が取り付けられていることを特徴とする。

請求項６に記載した発明に係るコンクリートの自動締固めシステムは、打設コンクリートの上方に架設されたレール部材と、前記レール部材を自動制御下で走行する走行手段を設けた前記請求項１～５のいずれかのバイブレータの自動制御装置とからなることを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、請求項６に記載したコンクリートの自動締固めシステムにおいて、前記レール部材は、その下方に直交する配置で設けられた直交レール部材上を移動可能に設けられることにより、前記請求項１～５のいずれかのバイブレータの自動制御装置が直交二方向に移動可能な構成としたことを特徴とする。

請求項８に記載した発明に係るコンクリートの自動締固め工法は、前記請求項６に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
（ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
（ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
（ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を前記設定した量だけ下降させることにより、当該ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
（ｄ）しかる後、前記移動体を前記設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
（ｅ）続いて、前記（ｂ）～（ｄ）の工程を繰り返し行うことにより、所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする。
また、請求項９に記載した発明に係るコンクリートの自動締固め工法は、前記請求項７に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
（ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
（ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
（ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を前記設定した量だけ下降させることにより、当該ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
（ｄ）しかる後、前記移動体を前記設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
（ｅ）続いて、前記（ｂ）～（ｄ）の工程を、前記レール部材の架設方向に沿って、及び／又は前記直交レール部材の架設方向に沿って、繰り返し行うことにより、所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする。

請求項１０に記載した発明に係るコンクリートの自動締固め工法は、前記請求項６に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
（Ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
（Ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
（Ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
（Ｄ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして前記設定した量だけ上昇させて原位置に戻した後、再び閉状態とする工程と、
（Ｅ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
（Ｆ）前記（Ｄ）と（Ｅ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
（Ｇ）しかる後、前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
（Ｈ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして設定した量だけ下降させて再び閉状態とする工程と、
（Ｉ）前記固定体の把持部を開状態にして前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
（Ｊ）前記（Ｈ）と（Ｉ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
（Ｋ）続いて、前記（Ｂ）～（Ｊ）の工程を繰り返し行うことにより、所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする。
また、請求項１１に記載した発明に係るコンクリートの自動締固め工法は、前記請求項７に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
（Ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
（Ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
（Ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
（Ｄ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして前記設定した量だけ上昇させて原位置に戻した後、再び閉状態とする工程と、
（Ｅ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
（Ｆ）前記（Ｄ）と（Ｅ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
（Ｇ）しかる後、前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
（Ｈ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして設定した量だけ下降させて再び閉状態とする工程と、
（Ｉ）前記固定体の把持部を開状態にして前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
（Ｊ）前記（Ｈ）と（Ｉ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
（Ｋ）続いて、前記（Ｂ）～（Ｊ）の工程を、前記レール部材の架設方向に沿って、及び／又は前記直交レール部材の架設方向に沿って、繰り返し行うことにより、所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする。

請求項１２に記載した発明は、請求項８～１１のいずれか１項に記載したコンクリートの自動締固め工法において、前記バイブレータの振動部を、前記打設コンクリート中に挿入させる際に振動させ、当該打設コンクリート中から引き抜く際に振動を停止させることを特徴とする。
請求項１３に記載した発明は、請求項８～１２のいずれか１項に記載したコンクリートの自動締固め工法において、前記（ａ）又は（Ａ）の工程を行う前の準備段階として、コンクリート打設前に、コンクリート型枠内に配設された鉄筋の位置及び高さ等を探知するレーザー距離計を搭載した前記バイブレータの自動制御装置を前記レール部材又は前記直交レール部材に沿って走行させて前記鉄筋の位置及び高さ等のデータを予め取得しておき、前記（ａ）又は（Ａ）以降の工程を前記データに基づいて自動制御して行うことを特徴とする。
請求項１４に記載した発明は、請求項８～１３のいずれか１項に記載したコンクリートの自動締固め工法において、コンクリート打設後であって、コンクリートの締固め作業前に、コンクリートの打設高さ等を探知するレーザー距離計を搭載した前記バイブレータの自動制御装置を前記レール部材又は前記直交レール部材に沿って走行させて前記コンクリートの打設高さ等のデータを取得し、その後に行うコンクリートの締固め作業を前記データに基づいて自動制御して行うことを特徴とする。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）バイブレータ（棒状バイブレータ）の振動部を鉛直姿勢を保持したままコンクリート中へスムーズ、かつ確実に挿入させることができ、より精度よく機械的に締固め作業を行うことができる。よって、施工性、品質性に優れた、バイブレータの自動制御装置、及び同装置を備えたコンクリートの自動締固めシステム、並びにコンクリートの自動締固め工法を実現できる。
（２）可能な限り自動（無人）で実施でき、高品質（均一な品質）のコンクリート構造物を実現できる。よって、必然的に省力化に寄与できる上に、現場担当者（特には作業員）の経験値や能力（熟練度）に左右されない、機能性、経済性に優れた、バイブレータの自動制御装置、及び同装置を備えたコンクリートの自動締固めシステム、並びにコンクリートの自動締固め工法を実現できる。
（３）バイブレータ（具体的にはロッド部）の上端部（例えば直上位置）にＧＰＳ受信機の位置情報取得機構を取り付けて実施する場合は、締固め時間だけではなく、締固め位置も正確に把握でき、リアルタイムな管理又は事後の管理（例えば、見える化）に役立つ情報も入手できる。前記ＧＰＳ受信機の位置情報取得機構は、必然的に、常に型枠よりも高い位置に存在し、感度がよくて正確なので、非常に精度が高い管理を実現できる。

本発明に係るバイブレータの自動制御装置を備えたコンクリートの自動締固めシステムを示す立面図である。 前記コンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法を段階的に示した立面図である。 前記コンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法を段階的に示した立面図である。 前記コンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法を段階的に示した立面図である。 本発明に用いるバイブレータの一例を示した立面図である。 図１を側面方向からみた概略図である。 図１を平面方向からみた概略図である。 図６に係るコンクリートの自動締固めシステム（バイブレータの自動制御装置）を拡大して示した立面図である。 図８に係るバイブレータの自動制御装置の移動体によりロッド部を下げる操作を示した立面図である。 図８に係るバイブレータの自動制御装置の移動体によりロッド部を下げる操作を示した立面図である。 図８に係るバイブレータの自動制御装置の移動体によりロッド部を下げる操作を示した立面図である。 図８に係るバイブレータの自動制御装置の移動体によりロッド部を上げる操作を示した立面図である。 図８に係るバイブレータの自動制御装置の移動体によりロッド部を上げる操作を示した立面図である。 図８に係るバイブレータの自動制御装置の移動体によりロッド部を上げる操作を示した立面図である。 図７に係るコンクリートの自動締固めシステム（バイブレータの自動制御装置）を拡大して示した立面図である。 図１５のＡ矢視図、Ｂ－Ｂ断面図である。 図１５のＣ－Ｃ断面図、Ｄ－Ｄ断面図、Ｅ－Ｅ断面図である。 本発明に係るコンクリートの自動締固めシステムの（コンピュータによる）制御システムを例示した模式図である。ちなみに符号Ｓはセンサーの意であり、符号Ｍはモーターの意である。 本発明に係るコンクリートの自動締固め工法のバリエーション（直交二方向バージョン）を平面方向からみた概略的である。 Ａ～Ｄはそれぞれ、図１９に係るコンクリートの自動締固め工法の作業工程を概略的に示した説明図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜本発明の概要＞
図中の符号１０は、打設コンクリートＣの締固めに用いられるバイブレータの自動制御装置を示している。符号１は、同装置１０のバイブレータの振動部を示し、符号２は、同装置１０のバイブレータのロッド部を示している。いわば、この振動部１とロッド部２とでバイブレータの本体を形成している。
前記バイブレータの自動制御装置１０（以下適宜、前記装置１０と略す場合がある。）は、図１等に示したように、コンクリート型枠（図示例では壁型枠）Ｋの両側に所定の間隔（例えば３０ｃｍ程度）をあけて設置した足場２１、２１を利用して同型枠Ｋの上方に架設された左右のレール部材１１、１１に走行可能に設置することにより、コンクリートの自動締固めシステムを構成する（請求項６記載の発明）。
具体的に、前記レール部材１１、１１は、足場２１の縦桟２１ａに、クランプ１２を用いて平行な配置に取り付けられている。さらにいえば、図７にも示したように、平面的にみて壁型枠Ｋの長手方向に沿って設けられている。
ちなみに、本実施例に係るレール部材１１は、型枠の固定部材等に用いられる汎用性が高い単管パイプが好適に用いられる。この単管パイプを必要に応じてインナースリーブ等で適宜継ぎ足すことにより所定長さのレール部材１１を実現することができる。

図中の符号２２は、左右のレール部材１１、１１の間隔保持部材を示している。本実施例に係る間隔保持部材２２は、前記した単管パイプが好適に用いられ、壁型枠Ｋを間に挟んで左右に設置した足場２１、２１の縦桟２１ａ、２１ａに、クランプ２３、２３を用いて略水平に、かつ前記レール部材１１、１１とは直交する方向に架設されている。
この間隔保持部材（単管パイプ）２２により、左右のレール部材１１、１１の間隔を確実に一定に保つことができ、前記装置１０のスムーズで良好な走行を実現することができる。

なお、一例として、前記装置１０は、本体の高さが１００ｃｍ程度であり、前記ロッド部２は、径が３２ｍｍ程度、長さが５．５ｍ程度であり、前記振動部１は、径が５２ｍｍ程度、長さが４１ｃｍ程度である。また、前記装置１０の本体の重量が８０ｋｇ程度、ロッド部２の重量が１６ｋｇ程度である。
本実施例では、高さ３．８ｍ程度（幅４０ｃｍ程度、長さ１０ｍ程度）の壁型枠Ｋに対し、高さ１．７ｍ程度の足場２１を３段に継ぎ足して（５．１ｍ程度で）実施している。図示は省略するが、高さ５ｍ程度の壁型枠Ｋに対して実施する場合は、前記足場２１を４段に継ぎ足して（６．８ｍ程度で）実施する等、壁型枠Ｋの高さに応じて足場２１の段数は適宜増減する。
なお、壁型枠Ｋの内部に配設する鉄筋やセパレータは、図示の便宜上省略している。
本実施例に係るレール部材１１の長さは、４～１５ｍ程度を想定しているが、レール部材（単管パイプ）１１の強度・剛性、前記装置１０の重量等に応じて適宜設計変更可能である。ちなみに、左右のレール部材１１、１１の間隔は、一例として、１００ｃｍ程度に設定している。

本発明は、要するに、従来、人力（手動）で行っていた棒状バイブレータによるコンクリートの締固め作業を、前記装置１０を用いて、無人（自動）で機械的に行うことを主目的としている。
本発明に係る前記装置１０を備えたコンクリートの自動締固めシステムは、後述する構成により、前記レール部材１１、１１上を自在に走行、停止することができる。また、前記ロッド部２を自在に昇降させて、その下方に設けた振動部１を打設コンクリートＣ中に自在に挿入（浸漬）させることができる。更には、前記振動部１を自在に振動させ、停止させることができる。
前記装置１０の走行制御、前記ロッド部２の昇降制御等の各種制御は、図１８にも例示したように、ＰＬＣ（Programmable Logic Controllers）により好適に行うことができ、事前に所定の数値等をインプットしたプログラム自動制御をメインとし、オペレーターは、タッチパネルディスプレイの表示画面で前記装置１０のスタート又はストップのボタンをタッチする遠隔操作程度で締固め作業を実現できる構成で実施されている。

＜本発明に係るコンクリートの締固め工法の概要＞
前記装置１０によるコンクリートの締固め工法は、従来の人力で行っていたコンクリートの締固め作業と比し、バイブレータ（バイブレータ装置）を自動と手動とで操作する大きな相違はあるものの、締め固める工程自体は特に変わりはない。
すなわち、図１に示したように、前記壁型枠Ｋの内部に、第１層目のコンクリートＣを４０～５０ｃｍの高さに到達するまで打設する。
次に、図２に示したように、前記コンクリートＣ内に、振動させた状態の振動部１を略鉛直に挿入し、壁型枠Ｋの底面に突き当てないように留意しつつ、例えば５～１５秒程度振動させ、その後に前記振動部１をコンクリートＣから徐々に引き抜き、振動を停止させる。この工程を、壁型枠Ｋの一端部から他端部まで、例えば図６、図７の矢印方向（図１の奥行き方向）に５０ｃｍピッチ毎に、繰り返し行う。

次に、図３に示したように、前記壁型枠Ｋの内部に、第２層目のコンクリートＣを４０～５０ｃｍの高さに到達するまで打設する。
次に、図４に示したように、第１層目と第２層目のコンクリートＣ、Ｃが一体となるように、振動させた状態の振動部１を第１層目のコンクリートＣ中に１０ｃｍ程度挿入しつつ第２層目のコンクリートＣを締固め、その場で例えば５～１５秒程度振動させてコールドジョイント（不連続面）の発生を防ぐ。そして、前記振動部１を第２層目のコンクリートＣから徐々に引き抜き、振動を停止させる。この工程を、壁型枠Ｋの一端部から他端部まで、例えば図６、図７の矢印方向（図１の奥行き方向）に５０ｃｍピッチ毎に、繰り返し行う。

その後の工程は図示を省略するが、要するに、前記段落［００２３］の作業工程を繰り返し行う。すなわち、前記壁型枠Ｋの内部に、第３層目のコンクリートＣを４０～５０ｃｍの高さに到達するまで打設する。
次に、第２層目と第３層目のコンクリートＣ、Ｃが一体となるように、振動させた状態の振動部１を第２層目のコンクリートＣ中に１０ｃｍ程度挿入しつつ第３層目のコンクリートＣを締固め、その場で例えば５～１５秒程度振動させてコールドジョイント（不連続面）の発生を防ぐ。そして、前記振動部１を第３層目のコンクリートＣから徐々に引き抜き、振動を停止させる。この工程を、壁型枠Ｋの一端部から他端部まで、例えば図６、図７の矢印方向（図１の奥行き方向）に５０ｃｍピッチ毎に、繰り返し行う。
上記説明した作業工程を、型枠（図示例では壁型枠）Ｋの所定の高さまで繰り返し行うことにより、コンクリート壁を構築するのである。

＜本発明に係るバイブレータの自動制御装置１０の説明＞
前記バイブレータの自動制御装置１０を、図８に拡大して示す。ちなみに、この図８に係る前記装置１０は、前記図１～図７（特には図６）に係る前記装置１０と比し、制御装置、表示板、ケーブル等の制御に必要な各種部材３０（図１５参照）等を図示の便宜上省略し、また、正面側の走行手段９を図示の便宜上一部省略して示している。
このバイブレータの自動制御装置１０は、打設コンクリートＣの締固めに用いられるバイブレータの本体を形成する振動部とロッド部を自動制御する自動制御装置であって、主に、上下方向に長い一対のガイドフレーム３、３と、前記ガイドフレーム３、３に沿って昇降可能に設けられ、かつ開閉可能な把持部１４を備えた移動体４と、前記ガイドフレーム３、３における前記移動体４の上方に固定され、かつ開閉可能な把持部１５を備えた固定体５と、前記ガイドフレームに沿って前記移動体の昇降を自動制御する昇降手段と、上下動するロッド部２と前記ロッド部２の下方に設けて作動が自動制御される振動部１とを備え、前記移動体４の把持部１４及び／又は前記固定体５の把持部１５で前記ロッド部２を把持することにより支持されるバイブレータと、から成る。
そして、前記固定体５に対して前記移動体４を接近又は離反させる昇降操作を前記各把持部１４、１５の開閉操作と連動させて行うことにより（図９～図１４参照）、前記バイブレータのロッド部２を自動制御下で上下動させて前記振動部１を所定の高さに停止可能な構成で実施されている。
また、前記バイブレータのロッド部２は、軸方向に所定の間隔をあけて複数の鍔部（昇降用リング）２ａが段状に設けられている。
さらに、本実施例に係る前記昇降手段は、一例として、スクリュー軸６と、前記スクリュー軸６を回転駆動させる駆動モーター７とを備え、前記移動体４が前記スクリュー軸６の回転に伴って当該スクリュー軸６の軸方向に昇降する構成とされ、前記駆動モーター７の正逆回転駆動によってスクリュー軸６を介して前記移動体４が前記ガイドフレーム３に沿って昇降される構成で実施されている。
本実施例に係る前記一対のガイドフレーム３、３は、その内側面に、前記移動体４を間に挟む一対のリニアガイド８、８を備えている。

ここで、本明細書において、「把持」とは、前記ロッド部２を「把持する（掴む）」という意（構成）だけではなく、前記ロッド部２に前記鍔部（昇降用リング）２ａを設けて実施する場合は、前記ロッド部２の外周に内接する程度に「抱持する（包む）」という意（構成）を含む、と定義する。

＜前記装置１０の構成部材の具体的説明＞
前記一対のガイドフレーム３、３は、金属製であり、ベース部材１３（図１５参照）の中央部に相対向する配置で立設されている。ちなみに、本実施例に係るガイドフレーム３は、高さが９０ｃｍ程度で、断面略コ字形に形成されている。
前記ガイドフレーム３、３に沿って昇降する前記移動体４は、金属製であり、本実施例では、一例として、当該ガイドフレーム３、３の内側面に設けたリニアガイド（レール）８、８に沿って、ガタがなく滑らかに昇降可能な構成で実施されている。また、この移動体４の上端部（上面部）には、前記ロッド部２を把持可能に開閉する把持部１４が設けられている。ちなみに図１０には、前記把持部１４が閉じた（掴んだ）状態を実線で、開いた（離した）状態を破線で示している。
前記固定体５は、金属製であり、前記ガイドフレーム３、３の上端部に、支持部材１６（図１５では図示の便宜上省略）で固定されており、その上端部（上面部）には、前記移動体４の把持部１４と同様の構成の把持部１５が設けられている。ちなみに図９には、前記把持部１５が開いた（離した）状態を示している。
なお、前記各把持部１４、１５の開閉操作は、特に説明するまでもなく、センサ、モーター等を用いて自動制御する構成で実施されている。

次に、本発明に用いるバイブレータ（棒状バイブレータ）の構成について説明する。
本発明に用いるバイブレータは、図５に例示したように、一般的に高周波バイブレータ（装置）と称され、その中でもロッド部（中空ロッド部）２を硬い金属製（鋼製）で実施している点において、前記した特許文献１のバイブレータ装置と構成を異にする。
本発明に用いるバイブレータは、鍔部（昇降用リング）２ａ付きの長尺ロッド部２を用いる特殊性はあるものの、その下方の振動部（振動筒）１を振動させる原理は従来同様である。すなわち、モーターを駆動させて回転伝達軸を回転させ、この回転伝達軸の先端に設けた偏心振子を回転させることで振動部１に振動を発生させる。この振動により振動部１周辺のコンクリートＣが液状化することで、コンクリートＣ内の気泡を振動部１の周面に沿って浮上させて排出し、コンクリートＣを締め固めるのである。
ちなみに、本実施例に用いるバイブレータの仕様は、あくまでも一例ではあるが、相数が３相、電圧４８Ｖ、電流９．５Ａ、周波数２４０Ｈｚ（２００Ｈｚ）、振動数１４，４００ｖｐｍ（１２，０００ｖｐｍ）、振幅１．９ｍで実施している。
なお、図５中の符号１８は防振筒を示し、符号２０はコードアーマーを示し、符号２５はキャブタイヤを示し、符号２６はジョイント部材を示している。
前記ロッド部２は、前記したように、金属製であり、径（φ）が３２ｍｍ程度、長さが５．５ｍ程度、重量が１６ｋｇ程度で実施されているが、適用対象の型枠（図示例では壁型枠）Ｋの高さに応じて適宜設計変更される。
また、前記ロッド部２の鍔部（昇降用リング）２ａは、本実施例では、当該ロッド部２の軸方向へ５０ｍｍ毎に溶接等の接合手段で設けられている。この鍔部２ａは、前記各把持部１４、１５からロッド部２が滑落することを確実に防止する役割を果たす。
さらに、前記ロッド部２の下端部には、前記防振筒１８を介して、径（φ）が５２ｍｍ程度、長さが前記した４１ｃｍ程度の振動部１が一体的に設けられている。この振動部１の作動（振動、停止）も特に説明するまでもなく、自動制御可能な構成で実施されている。ちなみに、前記振動部１の径、長さ等も適宜設計可能であり、例えば、長さは打設コンクリートＣの層厚と略一致させてもよい。

前記装置１０の走行手段９、１９は、図１５～図１７に例示したように、主に、駆動モーター２４により回転駆動し当該装置１０を自走させるゴムローラ９ｂと、当該装置１０を左右のレール部材１１、１１上に沿って走行するように案内するガイドベアリングユニット９ａ、１９ａとで構成されている。
正面側（図１５では右側）の走行手段９に設ける前記ガイドベアリングユニット９ａは、２つの水平ベアリング（車輪）と１つの垂直ベアリング（車輪）とで右方のレール部材１１を３点支持する構造で、前記ベース部材１３の前後方向にバランスよく２組設けて実施されている。
一方、背面側（図１５では左側）の走行手段１９に設ける前記ガイドベアリングユニット１９ａは、やはり２つの水平ベアリングと１つの垂直ベアリングとで左方のレール部材１１を３点支持する構造で、前記ベース部材１３の前後方向にバランスよく２組設けて実施されている。

ちなみに、図中の符号１７は、前記ゴムローラ９ｂを適正な圧力でレール部材１１に押し付けるためのガスダンパーを示している。符号９ｃは、移動距離を測定するためのエンコーダを付設した小型のゴムローラを示している。符号９ｄは、手動で出し入れ自在な駆動補助ベアリングを示している。
なお、前記走行手段９、１９は、あくまでも一例に過ぎず、前記レール部材（単管パイプ）１１を安定した状態で走行可能な構成に加え、所定の場所で停止等の制御可能な構成で実施することを条件に、自在に設計変更可能である。

＜前記ロッド部２（振動部１）の上下動操作の具体的説明＞
前記ロッド部２の上下動操作は、上記したように、固定体５に対して前記移動体４を接近又は離反させる昇降操作を前記各把持部１４、１５の開閉操作と連動させて行うことにより行う。以下、具体的に説明する。

（ロッド部２（振動部１）を下降させる操作）
図８に示したように、前記移動体４を前記固定体５に接近させ、前記移動体４及び固定体５の把持部１４、１５を閉状態にして前記ロッド部２を把持させた状態から（前記（Ａ）工程参照）、図９に示したように、前記固定体５の把持部１５を開状態にし、前記移動体４を設定した量だけ下降させて前記ロッド部２を当該設定した量だけ下降させる（前記（Ｃ）工程参照）。
次に、図１０に示したように、前記固定体５の把持部１５を閉状態にして前記ロッド部２を把持させた後、前記移動体４を開状態にして前記設定した量だけ上昇させて原位置に戻した後、再び閉状態とする（前記（Ｄ）工程参照）。
次に、図１１に示したように、前記固定体５の把持部１５を開状態にし、前記移動体４を設定した量だけ下降させて前記ロッド部２を当該設定した量だけ下降させる（前記（Ｅ）工程参照）。
次に、図１０に係る当該（Ｄ）の工程と図１１に係る当該（Ｅ）の工程を必要な回数行
うことにより、前記ロッド部２の下方に設けた振動部１を前記型枠Ｋ内の打設コンクリートＣ中の所定箇所まで下降させる（前記（Ｆ）工程参照）。

（ロッド部２（振動部１）を上昇させる操作）
前記（Ｆ）工程の状態から（図１１参照）、図１２に示したように、前記移動体４を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部２を当該設定した量だけ上昇させる（前記（Ｇ）工程参照）。
次に、図１３に示したように、前記固定体５の把持部１５を閉状態にして前記ロッド部２を把持させた後、前記移動体４を開状態にして設定した量だけ下降させて再び閉状態とする（前記（Ｈ）工程参照）。
次に、図１４に示したように、前記固定体５の把持部１５を開状態にして前記移動体４を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部２を当該設定した量だけ上昇させる（前記（Ｉ）工程参照）。
次に、図１３に係る当該（Ｈ）の工程と図１４に係る当該（Ｉ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部２（振動部１）を原位置に戻し、前記固定体５の把持部１５を閉状態にする（前記（Ｊ）工程参照）。

なお、前記移動体４を固定体５に接近又は離反させる昇降操作に係るストロークは、本実施例では、一例として、最大が５００ｍｍ、最小が５０ｍｍであり、５０ｍｍ毎に自在に設定（制御）できる構成で実施されている。このストロークは、前記装置１０の大きさ（特には高さ寸法）に応じて適宜設計可能である。
また、本実施例に係るバイブレータの振動部１は、前記打設コンクリートＣ中に挿入させる際（略同時、又は直前、又は直後を含む。）に振動させ、当該打設コンクリートＣ中から引き抜く際（略同時、又は直前、又は直後を含む。）に振動を停止させるように制御されている。

＜本発明に係るコンクリートの締固め工法の実施例＞
次に、上述した構成のコンクリートの自動締固めシステム（前記装置１０）を用いたコンクリートの締固め工法の実施例（施工例）について説明する。ちなみに、以下に説明する実施例はあくまでも一例に過ぎないことを念のために特記しておく。

先ず、前記装置１０を、前記壁型枠Ｋの両側に設置した足場２１を利用して同壁型枠Ｋの上方に架設されたレール部材１１、１１に走行可能に設置する（図１参照）。前記装置１０の移動体４は固定体５に可能な限り最も接近させておき、前記移動体４と固定体５の各把持部１４、１５を閉状態にして前記ロッド部２を把持させておく（前記（Ａ）の工程）。前記装置１０は、予め、前記レール部材１１、１１の端部に寄せておくことが作業上好ましい。

次に、前記壁型枠Ｋの内部に、第１層目のコンクリートＣを５０ｃｍ程度打設する。なお、このコンクリートＣの打設作業は、前記（Ａ）の工程の直前に行ってもよい。

次に、前記装置１０を、前記レール部材１１、１１上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする（前記（Ｂ）の工程）。

次に、図２に示したように、前記ロッド部２を下降させて（前記段落［００３２］参照）、前記コンクリートＣ内に、振動させた状態の振動部１を略鉛直に挿入し、壁型枠Ｋの底面に突き当てないように留意しつつ、５～１５秒程度振動させ、その後に前記振動部１を前記コンクリートＣから徐々に引き抜き、振動を停止させる。
本実施例に係るロッド部２の下降作業は、ロッド部２（振動部１）を３８０ｃｍ程度下降させているので、前記（Ｆ）の工程を８回（例えば、先ず３０ｃｍ下降作業を１回、次に５０ｃｍ下降作業を７回）行っている。
その後に行う引き抜き（上昇）作業（前記段落［００３３］参照）は逆の工程、すなわち、５０ｃｍ上昇作業を７回、次に３０ｃｍ上昇作業を１回の計８回の工程を行って前記ロッド部２を原位置に戻している。
この工程を、壁型枠Ｋの一端部から他端部まで、例えば図６、図７の矢印方向に５０ｃｍピッチ毎に、繰り返し行う。この一端部から他端部までの一連のコンクリートの締固め作業は、オペレーターが予めタッチパネル等に入力した制御プログラムにより行われる。
ちなみに、本出願人が行った実験では、前記リニアガイド８を用いた昇降機構によると、前記振動部１が、９０秒程度で前記３８０ｃｍ直下位置に到達でき、また、やはり９０秒程度で原位置に戻ることが分かっている。

次に、図３に示したように、前記壁型枠Ｋの内部に、第２層目のコンクリートＣを５０ｃｍ程度（合計１００ｃｍ程度）打設する。

次に、図４に示したように、前記ロッド部２を下降させて（前記段落［００３２］参照）、第１層目と第２層目のコンクリートＣ、Ｃが一体となるように、振動させた状態の振動部１を第１層目のコンクリートＣ中に１０ｃｍ程度挿入しつつ第２層目のコンクリートＣを締固め、その場で５～１５秒程度振動させてコールドジョイントの発生を防ぐ。本実施例に係るロッド部２の下降作業は、ロッド部２を３３０ｃｍ程度下降させているので、前記（Ｆ）の工程を７回（例えば、先ず３０ｃｍ下降作業を１回、次に５０ｃｍ下降作業を６回）行っている。
そして、前記振動部１を第２層目のコンクリートＣから徐々に引き抜き、振動を停止させる。その後に行う引き抜き（上昇）作業（前記段落［００３３］参照）は逆の工程、すなわち、５０ｃｍ上昇作業を６回、次に３０ｃｍ上昇作業を１回の計７回の工程を行って前記ロッド部２を原位置に戻している。
この工程を、壁型枠Ｋの一端部から他端部まで、例えば図６、図７の矢印方向（又は矢印方向とは逆の方向）に５０ｃｍピッチ毎に、繰り返し行う。

その後の工程は図示を省略するが、要するに、前記段落［００４１］の作業工程を繰り返し行う（前記段落［００２４］を援用して参照）。
そして、上記説明した作業工程を、型枠（図示例では壁型枠）Ｋの所定の高さまで繰り返し行うことにより、コンクリート壁を構築する。

なお、コンクリートＣの締固め作業の終盤で、前記装置１０のロッド部２（振動部１）とコンクリートＣとの距離が近くなり、例えば、ロッド部２を５０ｃｍ程度下げるだけで振動部１がコンクリートＣに挿入できる場合が想定される。
この場合は、図８の状態から図９に示したように、前記固定体５の把持部１５を開状態にし、前記移動体４を設定した量だけ下降させて前記ロッド部２を前記設定した量（例えば、５０ｃｍ）だけ下降させることにより、当該ロッド部２の下方に設けた振動部１を前記型枠Ｋ内の打設コンクリートＣ中の所定箇所まで下降させ、締固め作業を行う。
そして、締固め作業終了後、図１２に示したように、前記移動体４を前記設定した量（例えば、５０ｃｍ）だけ上昇させて前記ロッド部２を原位置に戻し、前記固定体５の把持部１５を閉状態にする（以上、請求項８に記載した発明）。

以上、実施例等を図面に基づいて説明したが、本発明はこの限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。

例えば、前記装置１０の走行手段９、１９に工夫を施したり、前記レール部材１１と直交する方向にも新たにレール部材を設けたりすることにより、前記装置１０を、本実施例のような前後方向（一方向）だけでなく、左右方向（直交二方向）にも走行可能な構成で実施することにより、幅広の型枠（コンクリートＣの打設領域）Ｗにも対応可能に実施することもできる。当該前後方向および左右方向（直交二方向）の実施例については後ほど図面に基づいて更に説明する。
もっとも、幅広の型枠Ｋに適用する場合、前記レール部材１１、１１を１セットとして、型枠Ｋの幅方向に２セット、又は３セットと増設し、各レール部材１１、１１上に前記装置１０を設置して実施することは勿論可能である。
また、型枠Ｋが長手方向に長い場合（例えば、２０ｍ以上）、前記レール部材１１、１１も長く形成して実施するが、この場合、当該レール部材１１、１１上に前記装置１０を所定の間隔（例えば、１０ｍ程度）をあけて２台、又は３台と設置して実施することもできる。

さらに、前記ロッド部２の上端部にＧＰＳ受信機の位置情報取得機構を取り付けて実施することにより、締固め時間だけではなく、締固め位置も正確に把握でき、リアルタイムな管理又は事後の管理（例えば、見える化）に役立つ情報も入手できる。前記ＧＰＳ受信機の位置情報取得機構は、必然的に、常に型枠Ｋよりも高い位置に存在し、感度がよくて正確なので、非常に精度が高い管理を実現できる。
その他、前記ロッド部２（振動部１）の昇降操作について、センサ等の昇降限界感知手段を導入して制御及び管理することも勿論できる。

図１９は、前記した幅広の型枠Ｗ（コンクリートＣの打設領域）にも対応可能なコンクリートの自動締固めシステムを示している。
このコンクリートの自動締固めシステムは、前記レール部材１１、１１を、その下方に直交する配置で設けられた直交レール部材２２、２２上に、（図示例では左右方向に）移動可能に設けられることにより、前記バイブレータの自動制御装置１０が直交二方向に移動可能な構成として実施している。
前記直交二方向に移動可能な構成を実現するべく、図１９では、一例として、前記レール部材１１、１１の一端部（図示例では下端部）に、当該レール部材１１、１１を両端部（両肩部）に支持する（担ぐ）構成で移動可能な左右方向に長いパイプ支持移動体３１を設け、他端部（図示例では上端部）のＸ部（レール部材１１と直交レール部材２２との交差部）に、図示は省略するが、直交レール部材２２上に載置されてレール部材１１を支持する構成のフリーコロ部材を設けて実施している。
前記パイプ支持移動体３１は、一例として、前記バイブレータの自動制御装置１０の走行手段と同様に、ゴムローラ９ｂ、９ｃとガイドベアリングユニット９ａとを備えた自走可能な構成で実施されている（詳しくは前記段落［００２９］、［００３０］参照）。ちなみに図中の符号２９は、逆Ｕ字状の定着具を示し、パイプ支持移動体３１本体の両端部に位置決めされる左右のレール部材１１、１１をそれぞれ（着脱可能に）固定するために用いられる。
前記フリーコロ部材は、直交レール部材２２とレール部材１１との間に設けられ、当該レール部材１１の水平レベルを保持し、かつ前記パイプ支持移動体３１の滑動に伴い左右のレール部材１１、１１を移動させることができる部材であればよい。なお、前記フリーコロ部材の代わりに、他端部にも前記パイプ支持移動体３１を設けて実施することも勿論できるが、本出願人による実物大実験では、図示例のように、前記レール部材１１、１１を、クランプ２８、２８を介して間隔保持部材（単管等）２７で拘束して実施すると、前記レール部材１１、１１の左右方向への滑らかな移動操作を行い得ることが既に分かっている。前記間隔保持部材２７は、前記直交レール部材２２の真上に設けて実施することもできる。
かくして、この直交二方向に移動可能な構成のコンクリートの自動締固めシステムによれば、幅広の型枠Ｗ（コンクリートＣの打設領域）に対し、前記パイプ支持移動体３１を左右方向に移動させて前記レール部材１１、ひいては前記バイブレータの自動制御装置１０を適所に位置決めし、その後、前記バイブレータの自動制御装置１０が、前記レール部材１１、１１の架設方向（図１９の紙面の上下方向）に沿って自動制御下で走行して所定の締固め作業を行い、もって、幅広の型枠Ｗ（コンクリートＣの打設領域）の全面に対して良好な締固め作業を行うことができる。
この締固め作業の手順のバリエーションは種々考えられる。例えば、図２０Ａ、Ｃ、Ｄに示すような一筆書きの作業手順で行うこともできるし、図２０Ｂに示すような、始点Ｓから上に向かって所定の締固め作業を行い、締固め作業を終えたら速やかに始点Ｓ（下）に戻り、前記パイプ支持移動体３１により前記レール部材１１（前記バイブレータの自動制御装置１０）を左方に移動させて位置決めし、また上に向かって所定の締固め作業を行い、締固め作業を終えたら下に向かって戻る操作を適宜繰り返して終点Ｓまで締固めをする作業手順で行うこともできる。

また、図示は省略するが、コンクリート打設作業前の準備段階として、コンクリート型枠Ｋ、Ｗ内に配設された鉄筋の位置及び高さ等を探知するレーザー距離計を搭載した前記バイブレータの自動制御装置１０を前記レール部材１１、１１又は前記直交レール部材２２、２２に沿って走行させて前記鉄筋の位置及び高さ等のデータを予め取得しておき、前記データに基づいて上述したコンクリートの締固め作業を（コンピュータにより）自動制御して行うこともできる。
このレーザー距離計を用いた実施例によれば、コンクリート打設作業前に鉄筋位置情報等の目的に応じた情報を種々把握することが可能になるので、例えば、鉄筋と干渉することなく５０ｃｍピッチ毎に締固め作業を行い得ることが分かる等、その後の実施工（特には締固め作業）に役立てることができる。

その他、前記レーザー距離計を用いる実施例のバリエーションとして、コンクリートＣの打設後であって、コンクリートＣの締固め作業前に、コンクリートＣの打設高さ等を探知するレーザー距離計を搭載した前記バイブレータの自動制御装置１０を前記レール部材１１、１１又は前記直交レール部材２２、２２に沿って走行させて前記コンクリートＣの打設高さ等のデータを取得し、その後に行うコンクリートＣの締固め作業を前記データに基づいて自動制御して行うこともできる。
このバリエーションによれば、打設したコンクリートＣの高さが所望の高さ（例えば、一層分の５０ｃｍ程度、二層分の１００ｃｍ程度）に届いているか否かを判別でき、高さが足りない場合は、足りない分だけバイブレータの振動部１を他の部位より深く下降（浸漬）させたり、コンクリートＣを適宜継ぎ足したりする等、その後に行う実施工（特には締固め作業）、或いは実施工の作業中に役立てることができる。

１ 振動部（振動筒）
２ ロッド部
２ａ 鍔部（昇降用リング）
３ ガイドフレーム
４ 移動体
５ 固定体
６ スクリュー軸
７ 駆動モーター
８ リニアガイド
９ 走行手段
９ａ ガイドベアリングユニット
９ｂ ゴムローラ
９ｃ 小型のゴムローラ
９ｄ 駆動補助ベアリング
１０ バイブレータの自動制御装置
１１ レール部材（単管パイプ）
１２ クランプ
１３ ベース部材
１４ 把持部
１５ 把持部
１６ 支持部材
１７ ガスダンパー
１８ 防振筒
１９ 走行手段
１９ａ ガイドベアリングユニット
２０ コードアーマー
２１ 足場
２１ａ 縦桟
２２ 間隔保持部材（単管パイプ）
２３ クランプ
２４ 駆動モーター
２５ キャブタイヤ
２６ ジョイント部材
２７ 間隔保持部材（単管部材）
２８ クランプ
２９ 定着具
３０ 制御に必要な各種部材
３１ パイプ支持移動体
Ｃ コンクリート
Ｋ 型枠（壁型枠）
Ｗ 幅広の型枠（コンクリートＣの打設領域）

Claims (14)

1. 打設コンクリートの締固めに用いられるバイブレータの本体を形成する振動部とロッド部を自動制御する自動制御装置であって、
   上下方向に長いガイドフレームと、
   前記ガイドフレームに沿って昇降可能に設けられ、開閉可能な把持部を備えた移動体と、
   前記ガイドフレームにおける前記移動体の上方に固定され、開閉可能な把持部を備えた固定体と、
   前記ガイドフレームに沿って前記移動体の昇降を自動制御する昇降手段と、
   上下動するロッド部と、前記ロッド部の下方に設けて作動が自動制御される振動部とを備え、前記移動体の把持部及び／又は前記固定体の把持部で前記ロッド部を把持することにより支持されるバイブレータと、を有しており、
   前記固定体に対して前記移動体を接近又は離反させる昇降操作を前記各把持部の開閉操作と連動させて行うことにより、前記バイブレータのロッド部を自動制御下で上下動させて前記振動部を所定の高さに停止可能な構成としたことを特徴とする、バイブレータの自動制御装置。
2. 前記バイブレータのロッド部は、軸方向に所定の間隔をあけて複数の鍔部が段状に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載したバイブレータの自動制御装置。
3. 前記昇降手段は、スクリュー軸と、前記スクリュー軸を回転駆動させる駆動モーターとを備え、前記移動体が前記スクリュー軸の回転に伴って当該スクリュー軸の軸方向に昇降する構成とされ、前記駆動モーターの正逆回転駆動によってスクリュー軸を介して前記移動体が前記ガイドフレームに沿って昇降される構成としたことを特徴とする、請求項１又は２に記載したバイブレータの自動制御装置。
4. 前記ガイドフレームは、前記移動体を間に挟む一対のリニアガイドを備えていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載したバイブレータの自動制御装置。
5. 前記バイブレータのロッド部の上端部に、ＧＰＳ受信機の位置情報取得機構が取り付けられていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載したバイブレータの自動制御装置。
6. 打設コンクリートの上方に架設されたレール部材と、
   前記レール部材を自動制御下で走行する走行手段を設けた前記請求項１～５のいずれかのバイブレータの自動制御装置とからなることを特徴とする、コンクリートの自動締固めシステム。
7. 前記レール部材は、その下方に直交する配置で設けられた直交レール部材上を移動可能に設けられることにより、前記請求項１～４のいずれかのバイブレータの自動制御装置が直交二方向に移動可能な構成としたことを特徴とする、請求項６に記載したコンクリートの自動締固めシステム。
8. 前記請求項６に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
   （ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
   （ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
   （ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を前記設定した量だけ下降させることにより、当該ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
   （ｄ）しかる後、前記移動体を前記設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
   （ｅ）続いて、前記（ｂ）～（ｄ）の工程を繰り返し行うことにより、所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする、コンクリートの自動締固め工法。
9. 前記請求項７に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
   （ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
   （ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
   （ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を前記設定した量だけ下降させることにより、当該ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
   （ｄ）しかる後、前記移動体を前記設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
   （ｅ）続いて、前記（ｂ）～（ｄ）の工程を、前記レール部材の架設方向に沿って、及び／又は前記直交レール部材の架設方向に沿って、繰り返し行うことにより、所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする、コンクリートの自動締固め工法。
10. 前記請求項６に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
    （Ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
    （Ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
    （Ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
    （Ｄ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして前記設定した量だけ上昇させて原位置に戻した後、再び閉状態とする工程と、
    （Ｅ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
    （Ｆ）前記（Ｄ）と（Ｅ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
    （Ｇ）しかる後、前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
    （Ｈ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして設定した量だけ下降させて再び閉状態とする工程と、
    （Ｉ）前記固定体の把持部を開状態にして前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
    （Ｊ）前記（Ｈ）と（Ｉ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
    （Ｋ）続いて、前記（Ｂ）～（Ｊ）の工程を繰り返し行うことにより、所定領域の打設コ
    ンクリートの締固めを行うことを特徴とする、コンクリートの自動締固め工法。
11. 前記請求項７に記載したコンクリートの自動締固めシステムを用いたコンクリートの自動締固め工法であって、
    （Ａ）前記バイブレータの自動制御装置を、コンクリート型枠の両側に設置した足場を利用して同型枠の上方に架設されたレール部材に走行可能に設置すると共に、前記移動体を前記固定体に接近させ、前記移動体及び固定体の把持部を閉状態にして前記バイブレータのロッド部を把持させておく工程と、
    （Ｂ）前記バイブレータの自動制御装置を、前記レール部材上を走行させて所定の締固め位置に位置決めする工程と、
    （Ｃ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
    （Ｄ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして前記設定した量だけ上昇させて原位置に戻した後、再び閉状態とする工程と、
    （Ｅ）前記固定体の把持部を開状態にし、前記移動体を設定した量だけ下降させて前記ロッド部を当該設定した量だけ下降させる工程と、
    （Ｆ）前記（Ｄ）と（Ｅ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部の下方に設けた振動部を前記型枠内の打設コンクリート中の所定箇所まで下降させる工程と、
    （Ｇ）しかる後、前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
    （Ｈ）前記固定体の把持部を閉状態にして前記ロッド部を把持させた後、前記移動体を開状態にして設定した量だけ下降させて再び閉状態とする工程と、
    （Ｉ）前記固定体の把持部を開状態にして前記移動体を設定した量だけ上昇させて前記ロッド部を当該設定した量だけ上昇させる工程と、
    （Ｊ）前記（Ｈ）と（Ｉ）の工程を必要な回数行うことにより、前記ロッド部を原位置に戻し、前記固定体の把持部を閉状態にする工程と、
    （Ｋ）続いて、前記（Ｂ）～（Ｊ）の工程を、前記レール部材の架設方向に沿って、及び／又は前記直交レール部材の架設方向に沿って、繰り返し行うことにより所定領域の打設コンクリートの締固めを行うことを特徴とする、コンクリートの自動締固め工法。
12. 前記バイブレータの振動部を、前記打設コンクリート中に挿入させる際に振動させ、当該打設コンクリート中から引き抜く際に振動を停止させることを特徴とする、請求項８～１１のいずれか１項に記載したコンクリートの自動締固め工法。
13. 前記（ａ）又は（Ａ）の工程を行う前の準備段階として、コンクリート打設前に、コンクリート型枠内に配設された鉄筋の位置及び高さ等を探知するレーザー距離計を搭載した前記バイブレータの自動制御装置を前記レール部材又は前記直交レール部材に沿って走行させて前記鉄筋の位置及び高さ等のデータを予め取得しておき、前記（ａ）又は（Ａ）以降の工程を前記データに基づいて自動制御して行うことを特徴とする、請求項８～１２のいずれか１項に記載したコンクリートの自動締固め工法。
14. コンクリート打設後であって、コンクリートの締固め作業前に、コンクリートの打設高さ等を探知するレーザー距離計を搭載した前記バイブレータの自動制御装置を前記レール部材又は前記直交レール部材に沿って走行させて前記コンクリートの打設高さ等のデータを取得し、その後に行うコンクリートの締固め作業を前記データに基づいて自動制御して行うことを特徴とする、請求項８～１３のいずれか１項に記載したコンクリートの自動締固め工法。

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