JP7386104B2 - Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument - Google Patents

Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument Download PDF

Info

Publication number
JP7386104B2
JP7386104B2 JP2020038854A JP2020038854A JP7386104B2 JP 7386104 B2 JP7386104 B2 JP 7386104B2 JP 2020038854 A JP2020038854 A JP 2020038854A JP 2020038854 A JP2020038854 A JP 2020038854A JP 7386104 B2 JP7386104 B2 JP 7386104B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measuring instrument
main body
vibration
instrument holding
gantry main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020038854A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021139800A (en
Inventor
誠 坂下
和彦 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maeda Corp
Original Assignee
Maeda Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maeda Corp filed Critical Maeda Corp
Priority to JP2020038854A priority Critical patent/JP7386104B2/en
Publication of JP2021139800A publication Critical patent/JP2021139800A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7386104B2 publication Critical patent/JP7386104B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、施工機械に計測器を設置するための防振架台、当該防振架台を備えた施工機械、および、計測器の防振方法に関する。 The present invention relates to a vibration-isolating frame for installing a measuring instrument on a construction machine, a construction machine equipped with the vibration-isolating frame, and a method for vibration-isolating a measuring instrument.

トンネルを構築する工法として、NATM工法(New Austrian Tunneling Method)が知
られている。NATM工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、H型鋼等からなるアーチ状の鋼製支保工を適宜に用いて、地山と一体化したトンネル構造物を建設する工法である。
The NATM method (New Austrian Tunneling Method) is known as a method for constructing tunnels. The NATM method uses arch-shaped steel supports made of shotcrete, rock bolts, H-shaped steel, etc., based on the idea of effectively utilizing the supporting capacity and strength of the ground to maintain tunnel stability. This is a construction method that, when used appropriately, constructs tunnel structures that are integrated with the ground.

トンネルの施工管理においては、計測器によって得られた計測結果に基づいて種々の管理を行っている。例えば、切羽掘削により発生したズリを搬出した後、その後の覆工に支障を生じる出っ張り(アタリ)箇所を把握する目的で、三次元スキャナやトータルステーション等の計測器を用いて切羽掘削後のトンネル掘削素掘面の形状を計測する場合がある(例えば、特許文献1等を参照)。 In tunnel construction management, various types of management are performed based on measurement results obtained by measuring instruments. For example, after excavating the excavation of the excavation face, a measuring device such as a three-dimensional scanner or total station is used to excavate a tunnel after the excavation of the excavation face, in order to identify any bulges that may impede the subsequent lining. There are cases where the shape of an unexcavated surface is measured (see, for example, Patent Document 1).

また、吹付けコンクリート工の施工管理において吹付けコンクリートの厚み(吹付け厚)を管理する目的で、三次元スキャナやトータルステーション等の計測器によってトンネル内壁面の形状を計測することも行われている(例えば、特許文献2等を参照)。 In addition, in order to control the thickness of shotcrete (shotting thickness) in the construction management of shotcrete work, the shape of the tunnel inner wall surface is measured using measuring instruments such as 3D scanners and total stations. (For example, see Patent Document 2, etc.).

ここで、トンネル切羽面やトンネル周壁面を計測するための計測器を三脚上に設置する場合、人手により設置・撤去を行う必要があり、作業に多くの労力と時間を要する問題があった。一方、切羽後方の坑壁面に架設した架台上に計測器を設置する場合、施工機械等が計測の邪魔になってしまう場合がある。 Here, when installing a measuring device for measuring a tunnel face surface or a tunnel peripheral wall surface on a tripod, it is necessary to install and remove it manually, which poses a problem that requires a lot of labor and time. On the other hand, when a measuring instrument is installed on a pedestal built on the shaft wall behind the face, construction machinery and the like may get in the way of the measurement.

これに対して、近年では、掘削機やエレクター搭載型吹付け機等の施工機械に計測器を設置する技術も提案されている(例えば、特許文献1、2等を参照)。 On the other hand, in recent years, a technique has been proposed in which a measuring device is installed in a construction machine such as an excavator or an erector-mounted spraying machine (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2019-158637号公報JP 2019-158637 Publication 特開2019-167678号公報JP 2019-167678 Publication 特開2016-200521号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-200521

しかしながら、施工機械に計測器を直接搭載する場合、施工機械の振動が計測器に伝わり、計測が困難になったり計測精度が低下するという課題があった。これに関連して、特許文献1には、施工機械に計測器を設置する架台を免振架台とする技術が開示されている。このような免振架台においては、施工機械の振動の伝達を低減することはできるものの、免振架台で除去しきれなかった施工振動が計測器に伝達されてしまう虞がある。 However, when a measuring device is directly mounted on a construction machine, vibrations of the construction machine are transmitted to the measuring device, making measurement difficult and reducing measurement accuracy. In connection with this, Patent Document 1 discloses a technique in which a vibration-isolating pedestal is used as a pedestal for installing a measuring instrument on a construction machine. Although such a vibration isolation pedestal can reduce the transmission of vibrations from the construction machine, there is a risk that construction vibrations that cannot be completely removed by the vibration isolation pedestal may be transmitted to the measuring instrument.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、施工機械に計測器を搭載するための防振架台であって、計測器に伝わる施工機械振動を従来に比べて抑制可能な防振架台に関する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a vibration-proof mount for mounting a measuring instrument on a construction machine, and to reduce the vibration of the construction machine transmitted to the measuring instrument by conventional methods. The purpose of the present invention is to provide a technology related to a vibration isolating frame that can suppress vibration compared to the above.

上記課題を解決するための本発明は、施工機械に計測器を設置するための防振架台であって、前記施工機械に固定された架台本体部と、前記架台本体部に載置されると共に前記計測器を保持する計測器保持部と、前記架台本体部と接触しないように前記計測器保持部から下方に垂設され、鉛直上下方向に沿って伸縮自在な複数の支持脚部と、を備え、前記計測器を使用する際に前記複数の支持脚部を伸長し、前記複数の支持脚部を接地させると共に前記計測器保持部を前記架台本体部から上方に持ち上げた状態で前記計測器保持部を前記複数の支持脚部に保持させる。 The present invention for solving the above problems is a vibration-proof mount for installing a measuring instrument on a construction machine, which includes a mount main body fixed to the construction machine, a mount mounted on the mount main body, A measuring instrument holding part that holds the measuring instrument; and a plurality of support legs that are vertically disposed downward from the measuring instrument holding part so as not to come into contact with the gantry main body and are extendable and retractable along the vertical up and down direction. When the measuring instrument is used, the plurality of supporting legs are extended, the plurality of supporting legs are grounded, and the measuring instrument holding part is lifted upward from the gantry main body. The holding portion is held by the plurality of support legs.

また、本発明に係る防振架台において、前記計測器保持部は、前記架台本体部に対する前記計測器保持部の固定と、前記計測器保持部の固定状態の解除を切り替え可能な固定機構を有していてもよい。 Further, in the vibration-isolating pedestal according to the present invention, the measuring instrument holding section has a fixing mechanism that can switch between fixing the measuring instrument holding section to the gantry main body and releasing the fixed state of the measuring instrument holding section. You may do so.

また、本発明に係る防振架台は、前記架台本体部に対する前記計測器保持部の上下方向の相対移動を許容しつつ、水平方向の相対移動を規制するガイド部を、更に備えていてもよい。 Further, the vibration-proof pedestal according to the present invention may further include a guide part that restricts relative movement in the horizontal direction while allowing relative movement in the vertical direction of the measuring instrument holding part with respect to the pedestal main body. .

また、本発明は、上述までの何れかの防振架台を備えた施工機械として特定することができる。また、本発明は、上述までの何れかの防振架台と、当該防振架台における前記計測器保持部に保持された計測器と、を備えた計測ユニットとして特定することができる。 Further, the present invention can be specified as a construction machine equipped with any of the above-mentioned vibration isolation frames. Further, the present invention can be specified as a measurement unit including any of the above-described vibration-isolating pedestals and a measuring instrument held in the measuring instrument holding portion of the vibration-isolating pedestal.

また、本発明は、計測器の防振方法として特定することもできる。すなわち、本発明は、施工機械に防振架台を介して設置された計測器の防振方法であって、前記防振架台は、前記施工機械に固定された架台本体部と、前記架台本体部に載置されると共に前記計測器を保持する計測器保持部と、前記架台本体部と接触しないように前記計測器保持部から下方に垂設され、鉛直上下方向に沿って伸縮自在な複数の支持脚部と、を備え、前記防振方法は、前記施工機械を所定の施工位置に移動した後に前記複数の支持脚部を伸長し、前記複数の支持脚部を接地させると共に前記計測器保持部を前記架台本体部から上方に持ち上げた状態で前記計測器保持部を前記複数の支持脚部に保持させる。 Further, the present invention can also be specified as a vibration isolation method for a measuring instrument. That is, the present invention is a vibration isolating method for a measuring instrument installed on a construction machine via a vibration isolating frame, wherein the vibration isolating frame includes a frame body fixed to the construction machine, and a frame body that is fixed to the construction machine. a measuring instrument holding part that is placed on the stand and holds the measuring instrument; and a plurality of measuring instrument holding parts that are vertically extended downward from the measuring instrument holding part so as not to come into contact with the gantry main body, and that are expandable and retractable along the vertical up and down direction. Support legs, the vibration isolation method includes extending the plurality of support legs after moving the construction machine to a predetermined construction position, grounding the plurality of support legs and holding the measuring instrument. The measuring instrument holding section is held by the plurality of support legs while the measuring instrument holding section is lifted upward from the gantry main body.

また、本発明に係る防振方法において、前記計測器保持部は、前記架台本体部に対する前記計測器保持部の固定と、前記計測器保持部の固定状態の解除を切り替え可能な固定機構を有し、前記施工機械を、前記固定機構によって前記計測器保持部を前記架台本体部に固定した状態で、前記施工位置とは異なる所定の準備位置から当該施工位置に移動させ、前記施工機械を前記施工位置に移動させた後に、前記固定機構による前記計測器保持部の固定状態を解除した後、前記複数の支持脚部を伸長させてもよい。 Further, in the vibration isolation method according to the present invention, the measuring instrument holding section has a fixing mechanism that can switch between fixing the measuring instrument holding section to the gantry main body and releasing the fixed state of the measuring instrument holding section. The construction machine is moved from a predetermined preparation position different from the construction position to the construction position with the measuring instrument holding part fixed to the gantry main body part by the fixing mechanism, and the construction machine is moved to the construction position. After moving to the construction position, the plurality of support legs may be extended after releasing the fixing state of the measuring instrument holding part by the fixing mechanism.

また、前記防振架台は、前記架台本体部に対する前記計測器保持部の上下方向の相対移動を許容しつつ、水平方向の相対移動を規制するガイド部を、更に備え、前記複数の支持脚部を伸長させる際には、前記ガイド部を用いて前記架台本体部に対する前記計測器保持部の水平方向の相対移動を規制してもよい。 Further, the vibration-proof pedestal further includes a guide portion that restricts relative movement in the horizontal direction while allowing relative movement in the vertical direction of the measuring instrument holding portion with respect to the pedestal main body, and the guide portion restricts relative movement in the horizontal direction. When extending, the guide portion may be used to restrict horizontal relative movement of the measuring instrument holding portion with respect to the gantry main body.

本発明によれば、施工機械に計測器を搭載するための防振架台であって、計測器に伝わる施工機械振動を従来に比べて抑制可能な防振架台に関する技術を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a technology related to a vibration-isolating pedestal for mounting a measuring instrument on a construction machine, which is capable of suppressing construction machine vibrations transmitted to the measuring instrument compared to the past.

図1は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機を用いた施工状況を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a construction situation using an erector-mounted spraying machine according to a first embodiment. 図2は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機によって施工されるトンネルの縦断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a longitudinal section of a tunnel constructed by the erector-mounted spraying machine according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機の側面図である。FIG. 3 is a side view of the erector-mounted spray machine according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機の上面図である。FIG. 4 is a top view of the erector-mounted spraying machine according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係る施工管理システムの概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the construction management system according to the first embodiment. 図6は、三次元スキャナが搭載された防振架台の正面図である。FIG. 6 is a front view of the vibration-proof pedestal on which the three-dimensional scanner is mounted. 図7は、三次元スキャナが搭載された防振架台の側面図である。FIG. 7 is a side view of the vibration-proof pedestal on which the three-dimensional scanner is mounted. 図8は、三次元スキャナが搭載された防振架台の上面図である。FIG. 8 is a top view of the vibration-proof pedestal on which the three-dimensional scanner is mounted. 図9は、三次元スキャナが搭載された防振架台の底面図である。FIG. 9 is a bottom view of the vibration-proof pedestal on which the three-dimensional scanner is mounted. 図10は、防振架台の内部構造を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the internal structure of the vibration isolating frame. 図11は、防振架台の内部構造を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the internal structure of the vibration isolating frame. 図12は、防振架台の動作を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the vibration isolation frame. 図13は、防振架台の動作を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating the operation of the vibration isolation frame. 図14は、防振架台の動作を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating the operation of the vibration isolation frame. 図15は、防振架台の動作を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the operation of the vibration isolation frame.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The configurations and combinations thereof in the embodiments are merely examples, and additions, omissions, substitutions, and other changes to the configurations may be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

<実施形態1>
図1は、実施形態1に係る施工機械の一例であるエレクタ搭載型吹付け機1を用いた施工状況を示す図である。エレクタ搭載型吹付け機1は、NATM工法によるトンネルの施工機械である。図1は、トンネルの掘進方向と直交する横断面を示している。図2は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機1によって施工されるトンネルの掘進方向に沿った縦断面を示す図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a construction situation using an erector-mounted spraying machine 1, which is an example of a construction machine according to the first embodiment. The erector-mounted spraying machine 1 is a tunnel construction machine using the NATM construction method. FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the tunnel excavation direction. FIG. 2 is a diagram showing a longitudinal section along the excavation direction of a tunnel constructed by the erector-mounted spraying machine 1 according to the first embodiment.

符号2は、トンネルの掘進方向における最前線の掘削面であり「切羽」と呼ばれる。トンネルは、例えば、(1)切羽2を発破又は機械によって掘削→(2)掘削した土砂等(掘削ズリ)の搬出→(3)一次吹付けコンクリート3の吹付け、トンネル支保工4の建て込み、二次吹付けコンクリート5の吹付け→(4)ロックボルト(図示せず)の打設を1サイクルとして繰り返すことで、トンネル掘進方向(トンネル軸方向)に延伸される。図1に示す施工状況は、切羽2の掘削および掘削ズリの搬出を行った後、エレクタ搭載型吹付け機1を切羽2近傍まで自走させた後、切羽2および地山7に対して一次コンクリート3の吹付け施工を実施している状況を示している。 Reference numeral 2 denotes the forefront excavation surface in the direction of tunnel excavation, and is called a "face." For example, a tunnel is constructed by: (1) excavating the face 2 by blasting or using a machine → (2) carrying out the excavated earth and sand (excavation waste) → (3) spraying the primary shotcrete 3 and erecting the tunnel support 4 , spraying of secondary shotcrete 5 → (4) placing rock bolts (not shown) are repeated as one cycle to extend the tunnel in the tunnel excavation direction (tunnel axial direction). The construction situation shown in Fig. 1 is as follows: After excavating the face 2 and carrying out the excavated waste, the erector-mounted spraying machine 1 is driven by itself to the vicinity of the face 2, and then the primary This shows the situation in which concrete 3 is being sprayed.

図3は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機1の側面図である。図4は、実施形態1に係るエレクタ搭載型吹付け機1の上面図である。エレクタ搭載型吹付け機1は、自走可能な重機であり、エレクタ装置10、吹付け装置20、防振架台30、計測器の一例としての三次元(3D)スキャナ40等を備えている。エレクタ搭載型吹付け機1の計測器は、エレクタ搭載型吹付け機1を用いたトンネルの施工管理に用いる種々のデータを取得するための機器である。図3および図4には、エレクタ搭載型吹付け機1の前方、後方の位置関係を示す。 FIG. 3 is a side view of the erector-mounted spraying machine 1 according to the first embodiment. FIG. 4 is a top view of the erector-mounted spray machine 1 according to the first embodiment. The erector-mounted spraying machine 1 is a self-propelled heavy machine, and includes an erector device 10, a spraying device 20, a vibration-proof pedestal 30, a three-dimensional (3D) scanner 40 as an example of a measuring device, and the like. The measuring instrument of the erector-mounted spraying machine 1 is a device for acquiring various data used for tunnel construction management using the erector-mounted spraying machine 1. 3 and 4 show the front and rear positional relationships of the erector-mounted spray machine 1.

また、エレクタ装置10は、同一構成の一対のエレクタブーム11L,11Rを備えている。エレクタ装置10における一対のエレクタブーム11L,11Rは、エレクタ搭載型吹付け機1の前方に向かって伸びている。一対のエレクタブーム11L,11Rは、これらに付設される駆動機構の作動によって伸縮動作、傾動動作、揺動動作、回動動作が自在である。また、各エレクタブーム11L,11Rの先端には、同一構成ある一対のハン
ド(把持機構)12L,12Rが連結されている。一対のハンド12L,12Rは、これらに付設される駆動機構の作動によって回転動作及び揺動動作が自在であり、アーチ状のトンネル支保工4が2分割された一対の支保工ピースをそれぞれ着脱自在に挟圧把持(保持)する把持機構として構成されている。一対の支保工ピースは、例えば、エレクタ装置10における各ハンド12L,12Rによって所定の建て込み位置に建て込まれた状態で天端(上端)同士が一体に連結されることで、アーチ状のトンネル支保工4を形成する。
Furthermore, the erector device 10 includes a pair of erector booms 11L and 11R having the same configuration. A pair of erector booms 11L and 11R in the erector device 10 extend toward the front of the erector-mounted spray machine 1. The pair of erector booms 11L and 11R can freely extend and contract, tilt, swing, and rotate by operating drive mechanisms attached to them. Further, a pair of hands (gripping mechanisms) 12L, 12R having the same configuration are connected to the tip of each erector boom 11L, 11R. The pair of hands 12L, 12R can rotate and swing freely by operating the drive mechanism attached to them, and can freely attach and detach a pair of shoring pieces in which the arch-shaped tunnel shoring 4 is divided into two parts. It is configured as a gripping mechanism that clamps (holds) the object. For example, the pair of shoring pieces are erected at predetermined erecting positions by the respective hands 12L and 12R in the erector device 10, and their top ends (upper ends) are connected together to form an arch-shaped tunnel. Form shoring 4.

吹付け装置20は、上述した一次吹付けコンクリート3、二次吹付けコンクリート5の吹付けの吹付けを行うための装置である。吹付け装置20は、エレクタ搭載型吹付け機1における幅方向中央且つ前部位置からエレクタ搭載型吹付け機1の前方に向かって延びるアーム21と、アーム21に支持される吹付けロボット22と、吹付けロボット22の先端側に設けられる吹付けノズル23等を備えている。アーム21は、例えば伸縮動作、傾動動作等が可能である。また、吹付けロボット22は、例えば吹付けノズル23の傾動動作、回動動作等が可能である。その他、吹付け装置20は、コンクリートポンプ、急結剤供給装置、コンプレッサ、高圧水ポンプ等を備えている。吹付けロボット22は、コンクリートポンプから供給された吹付けコンクリートを吹付けノズル23から吐出させることで、吹付けコンクリートを切羽2に吹付けることができる。 The spraying device 20 is a device for spraying the above-mentioned primary shotcrete 3 and secondary shotcrete 5. The spraying device 20 includes an arm 21 extending toward the front of the erector-mounted spraying machine 1 from a central and front position in the width direction of the erector-mounted spraying machine 1, and a spraying robot 22 supported by the arm 21. , a spray nozzle 23 and the like provided on the tip side of the spray robot 22. The arm 21 is capable of, for example, extending and contracting operations, tilting operations, and the like. Further, the spraying robot 22 is capable of tilting and rotating the spraying nozzle 23, for example. In addition, the spraying device 20 includes a concrete pump, an quick-setting agent supply device, a compressor, a high-pressure water pump, and the like. The spraying robot 22 can spray the shotcrete onto the face 2 by discharging the shotcrete supplied from the concrete pump from the spraying nozzle 23.

図3、図4に示すようにエレクタ搭載型吹付け機1は、更に、三次元スキャナ40を搭載する防振架台30を備えている。三次元スキャナ40は、レーザー光を照射してから、当該レーザー光が対象物において反射して再び戻ってくるまでの時間を計測することで、対象物までの距離に換算する。また、三次元スキャナ40は、例えばレーザー光の照射角度も計測し、換算した距離および計測した照射角度に基づいて、三次元スキャナ40に対する計測対象の相対位置の座標を算出することができる。ここでいう相対位置の座標とは、三次元スキャナ40の座標を原点とした場合の計測対象の三次元座標である。本実施形態においては、例えば、掘削後における切羽2の掘削面を計測対象とすることで、切羽2に対する吹付けコンクリートの吹付け厚さを三次元スキャナ40によってモニタリングすることで、切羽2への吹付け厚さをリアルタイムで管理する。また、例えば、切羽2近傍の地山7(坑壁面)を計測対象とすることで、地山7(坑壁面)に対する吹付けコンクリートの吹付け厚さをモニタリングすることで、地山7への吹付け厚さをリアルタイムで管理する。防振架台30は、計測器の一例としての三次元スキャナ40とエレクタ搭載型吹付け機1との間に介在し、三次元スキャナ40を用いて計測作業を行う際に、エレクタ搭載型吹付け機1の振動が三次元スキャナ40に伝達することを抑制するための架台である。防振架台30の詳細については後述する。 As shown in FIGS. 3 and 4, the erector-mounted spraying machine 1 further includes a vibration-proof pedestal 30 on which a three-dimensional scanner 40 is mounted. The three-dimensional scanner 40 measures the time from when the laser beam is irradiated until the laser beam is reflected from the object and returns again, and converts the time to the distance to the object. Furthermore, the three-dimensional scanner 40 can also measure the irradiation angle of the laser beam, for example, and calculate the coordinates of the relative position of the measurement target with respect to the three-dimensional scanner 40 based on the converted distance and the measured irradiation angle. The relative position coordinates here are the three-dimensional coordinates of the measurement target when the coordinates of the three-dimensional scanner 40 are the origin. In this embodiment, for example, by measuring the excavated surface of the face 2 after excavation, and monitoring the thickness of shotcrete on the face 2 with the three-dimensional scanner 40, the thickness of the shotcrete on the face 2 can be measured. Manage spray thickness in real time. Also, for example, by measuring the ground mass 7 (pit wall surface) near the face 2 and monitoring the thickness of shotcrete on the ground mass 7 (pit wall surface), it is possible to Manage spray thickness in real time. The vibration-proof pedestal 30 is interposed between the three-dimensional scanner 40 as an example of a measuring instrument and the erector-mounted spraying machine 1, and when performing measurement work using the three-dimensional scanner 40, the erector-mounted spraying machine 1 This is a pedestal for suppressing vibrations of the machine 1 from being transmitted to the three-dimensional scanner 40. Details of the vibration isolating frame 30 will be described later.

図5は、実施形態1に係る施工管理システムSの概略構成図である。エレクタ搭載型吹付け機1は、操縦席に搭載されたディスプレイ装置であるモニタ101、制御コンピュータ102、アンテナ103、操作盤104、キーボード105、ポンティングデバイス106等を有する。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the construction management system S according to the first embodiment. The erector-mounted spraying machine 1 includes a monitor 101 which is a display device mounted on a cockpit, a control computer 102, an antenna 103, an operation panel 104, a keyboard 105, a pointing device 106, and the like.

また、図5における符号70はレーザ光による測距・測角儀(測量機)である自動追尾型トータルステーション、符号71はトータルステーション70を制御するトータルステーションコントローラ、符号72はトータルステーションコントローラ71と無線による送受信を可能とするトータルステーション側アンテナである。トータルステーションコントローラ71は、例えば携帯可能なコンピュータを有し、当該コンピュータに組み込まれたソフトウェアによってトータルステーション70の各種の機構を自動制御すると共に、トータルステーション70の測量データを処理する。更に、トータルステーションコントローラ71は、エレクタ搭載型吹付け機1のアンテナ103との無線通信によりデータの送受信が可能であり、且つ、制御コンピュータ102からの指令によりトータルステーション70の各種の機構を無線遠隔操作することが可能である。勿論、制御コンピュータ1
02とトータルステーションコントローラ71における相互の通信は、有線による通信であっても良い。
Further, in FIG. 5, reference numeral 70 is an automatic tracking type total station that is a rangefinder and angle measuring instrument (surveying instrument) using a laser beam, reference numeral 71 is a total station controller that controls the total station 70, and reference numeral 72 is a wireless transmission/reception with the total station controller 71. This is the antenna on the total station side that makes it possible. The total station controller 71 has, for example, a portable computer, automatically controls various mechanisms of the total station 70 using software built into the computer, and processes survey data of the total station 70. Further, the total station controller 71 is capable of transmitting and receiving data through wireless communication with the antenna 103 of the erector-mounted spraying machine 1, and remotely controls various mechanisms of the total station 70 based on commands from the control computer 102. Is possible. Of course, the control computer 1
02 and the total station controller 71 may be wired communication.

トータルステーション70は、レーザ光を照射してプリズム等といったターゲット9を自動追尾し、その測距・測角を行うことで、ターゲット9の位置を測定(測量)する測量機であり、トンネル内において座標が既知の地点(座標既知地点)に設置される。本実施形態では、例えば、切羽2近傍の地山7に沿って新規に建て込むトンネル支保工4における一対の支保工ピース4L,4Rの適所に支保工ターゲット9Aが取り付けられる。トンネル支保工4の建て込みを行う際、一対のハンド12L,12Rにそれぞれ把持した支保工ピース4L,4Rを連結したり、所定の建て込み位置に設置する際に、各支保工ピース4L,4Rに取り付けた支保工ターゲット9Aを自動追尾することで各支保工ピース4L,4Rの位置をリアルタイムに取得することができる。なお、支保工ピース4L,4Rに取り付ける支保工ターゲット9Aの位置、数等は適宜変更することができる。 The total station 70 is a surveying instrument that measures (surveys) the position of the target 9 by automatically tracking the target 9 such as a prism by irradiating a laser beam and measuring the distance and angle. is installed at a known point (coordinate known point). In this embodiment, for example, a shoring target 9A is attached to a suitable position on a pair of shoring pieces 4L and 4R in a tunnel shoring 4 that is newly built along the ground 7 near the face 2. When erecting the tunnel shoring 4, connect the shoring pieces 4L and 4R held by the pair of hands 12L and 12R, respectively, or when installing the shoring pieces 4L and 4R at a predetermined erecting position. By automatically tracking the shoring target 9A attached to the shoring target 9A, the position of each shoring piece 4L, 4R can be acquired in real time. Note that the position, number, etc. of the shoring targets 9A attached to the shoring pieces 4L, 4R can be changed as appropriate.

また、エレクタ搭載型吹付け機1の後部における左側部、右側部、中央部に、それぞれ機体ターゲット9Bが設置されている。トータルステーション70を用いてエレクタ搭載型吹付け機1に取り付けた各機体ターゲット9Bの位置を測定することで、エレクタ搭載型吹付け機1が配置されている位置や、その向き等をリアルタイムに取得することができる。なお、トータルステーション70は、エレクタ搭載型吹付け機1の後部に取り付けた機体ターゲット9Bや、各支保工ピース4L,4Rに取り付けた支保工ターゲット9Aを自動追尾することから、そのようなターゲット9A,9Bの視準に障害が無い適所、例えば、切羽2から適度に離れたトンネルの天井部や壁面に設けられた架台等に設置しても良い。 Further, body targets 9B are installed at the left side, right side, and center of the rear of the erector-mounted spray machine 1, respectively. By measuring the position of each aircraft target 9B attached to the erector-mounted spraying machine 1 using the total station 70, the position where the erector-mounted spraying machine 1 is placed, its orientation, etc. are acquired in real time. be able to. In addition, since the total station 70 automatically tracks the body target 9B attached to the rear of the erector-mounted spraying machine 1 and the shoring targets 9A attached to each of the shoring pieces 4L and 4R, such targets 9A, It may be installed at a suitable location where there is no obstruction to the collimation of the beam 9B, for example, on a mount provided on the ceiling or wall of a tunnel at an appropriate distance from the face 2.

次に、エレクタ搭載型吹付け機1が備える防振架台30の詳細について図6~図15を参照して説明する。図6は、三次元スキャナ40が搭載された防振架台30の正面図である。防振架台30の正面は、前方からエレクタ搭載型吹付け機1を眺めたときに視認される方の面であり、図4における矢視A方向から眺めた防振架台30が図6に示されている。図7は、三次元スキャナ40が搭載された防振架台30の側面図である。防振架台30の側面は、側方からエレクタ搭載型吹付け機1を眺めたときに視認される方の面であり、図4における矢視B方向から眺めた防振架台30が図7に示されている。図8は、三次元スキャナ40が搭載された防振架台30の上面図である。図9は、三次元スキャナ40が搭載された防振架台30の底面図である。図10は、正面側から防振架台30を眺めたときの防振架台30の内部構造を説明する図である。図11は、側面側から防振架台30を眺めたときの防振架台30の内部構造を説明する図である。 Next, details of the vibration-proof pedestal 30 included in the erector-mounted spraying machine 1 will be explained with reference to FIGS. 6 to 15. FIG. 6 is a front view of the vibration-proof pedestal 30 on which the three-dimensional scanner 40 is mounted. The front of the vibration-isolating frame 30 is the side that is visible when the erector-mounted spray machine 1 is viewed from the front, and the vibration-isolating frame 30 viewed from the direction of arrow A in FIG. 4 is shown in FIG. has been done. FIG. 7 is a side view of the vibration-proof pedestal 30 on which the three-dimensional scanner 40 is mounted. The side surface of the anti-vibration pedestal 30 is the side that is visible when the erector-mounted spraying machine 1 is viewed from the side, and the anti-vibration pedestal 30 viewed from the direction of arrow B in FIG. 4 is shown in FIG. It is shown. FIG. 8 is a top view of the vibration-proof pedestal 30 on which the three-dimensional scanner 40 is mounted. FIG. 9 is a bottom view of the vibration-proof pedestal 30 on which the three-dimensional scanner 40 is mounted. FIG. 10 is a diagram illustrating the internal structure of the vibration isolation pedestal 30 when viewed from the front side. FIG. 11 is a diagram illustrating the internal structure of the vibration isolation pedestal 30 when viewed from the side.

防振架台30は、エレクタ搭載型吹付け機1の架台固定用フレーム13(図3、図4を参照)に固定された架台本体部31、架台本体部31に載置されると共に三次元スキャナ40を保持する計測器保持部32、計測器保持部32から下方に垂設された複数の支持脚部50等を備えている。架台本体部31は、例えば鋼製板を溶接加工することで形成された箱型フレームであり、上部が開放されている。また、架台本体部31は、取付ブラケット14を介してエレクタ搭載型吹付け機1の架台固定用フレーム13に固定されている。 The vibration-proof pedestal 30 is a pedestal body 31 fixed to the pedestal fixing frame 13 (see FIGS. 3 and 4) of the erector-mounted spraying machine 1, and is mounted on the pedestal body 31, and is equipped with a three-dimensional scanner. 40, a plurality of support legs 50 extending downward from the measuring device holder 32, and the like. The gantry main body 31 is a box-shaped frame formed by welding a steel plate, for example, and is open at the top. Further, the gantry main body 31 is fixed to the gantry fixing frame 13 of the erector-mounted spray machine 1 via the mounting bracket 14.

防振架台30の架台本体部31は、矩形の底板311と、当該底板311から垂直上方に立設する側板312によって形成されている。本実施形態において、側板312は、平面視ロの字形状を有している。また、架台本体部31における側板312の上端は開放端となっており、矩形状の開口部313が形成されている。 The gantry main body part 31 of the vibration-proof gantry 30 is formed by a rectangular bottom plate 311 and a side plate 312 that stands vertically upward from the bottom plate 311. In this embodiment, the side plate 312 has a square shape in plan view. Further, the upper end of the side plate 312 in the gantry main body 31 is an open end, and a rectangular opening 313 is formed.

計測器保持部32は、平面視矩形状の平板部材であるベース板33、ベース板33の底面から下方に垂設された係止用エアシリンダ34、載置用脚部35等を有する。ベース板
33の外形は、架台本体部31の開口部313に比べて一回り小さな大きさに形成されており、開口部313を通じてベース板33は架台本体部31における側板312に囲まれた内側空間に進入(収容)可能になっている。なお、架台本体部31およびベース板33の形状、大きさ等は特に限定されない。
The measuring instrument holding section 32 includes a base plate 33 which is a flat plate member having a rectangular shape in plan view, a locking air cylinder 34 vertically disposed downward from the bottom surface of the base plate 33, mounting legs 35, and the like. The outer shape of the base plate 33 is formed to be one size smaller than the opening 313 of the gantry main body 31 , and the base plate 33 extends through the opening 313 into the inner space surrounded by the side plates 312 in the gantry main body 31 . It is now possible to enter (accommodate). Note that the shape, size, etc. of the gantry main body 31 and the base plate 33 are not particularly limited.

ここで、符号33Aはベース板33の上面、符号33Bはベース板33の下面である。計測器保持部32が架台本体部31の底板311に載置された状態において、ベース板33の下面33Bが底板311の上面と対向するように底板311に対してベース板33が対向配置されている。 Here, 33A is the upper surface of the base plate 33, and 33B is the lower surface of the base plate 33. In a state where the measuring instrument holding part 32 is placed on the bottom plate 311 of the gantry main body part 31, the base plate 33 is arranged opposite to the bottom plate 311 such that the lower surface 33B of the base plate 33 faces the upper surface of the bottom plate 311. There is.

また、ベース板33における上面33Aには、防振ゴム36、取付プレート37等を介して三次元スキャナ40が設置されている。例えば、ベース板33と取付プレート37との間の複数個所に防振ゴム36を挟み込み、圧縮した状態で取付プレート37がベース板33と平行となるようにネジ止め等によって固定されている。また、三次元スキャナ40は、その底部が取付プレート37の上面37Aにネジ止め等によって固定されている。以上のようにして、計測器保持部32のベース板33に、防振ゴム36、取付プレート37等を介して三次元スキャナ40が固定されることで、計測器保持部32が三次元スキャナ40を一体に保持している。なお、本実施形態においては、三次元スキャナ40は、ベース板33の平面中央に配置されている。また、図7、図8等に示すように、ベース板33における上面33Aには、2軸傾斜計60が設けられており、ベース板33の水平測定が可能となっている。なお、2軸傾斜系60を設置する位置、数等は特に限定されない。 Further, a three-dimensional scanner 40 is installed on the upper surface 33A of the base plate 33 via a vibration-proof rubber 36, a mounting plate 37, and the like. For example, vibration isolating rubber 36 is sandwiched between the base plate 33 and the mounting plate 37 at a plurality of locations, and is fixed by screws or the like so that the mounting plate 37 is parallel to the base plate 33 in a compressed state. Further, the bottom of the three-dimensional scanner 40 is fixed to the upper surface 37A of the mounting plate 37 by screws or the like. As described above, the three-dimensional scanner 40 is fixed to the base plate 33 of the measuring instrument holding section 32 via the vibration isolating rubber 36, the mounting plate 37, etc., so that the measuring instrument holding section 32 can be attached to the three-dimensional scanner 40. is held together. Note that in this embodiment, the three-dimensional scanner 40 is arranged at the center of the plane of the base plate 33. Further, as shown in FIGS. 7, 8, etc., a two-axis inclinometer 60 is provided on the upper surface 33A of the base plate 33, making it possible to horizontally measure the base plate 33. Note that the position, number, etc. of the two-axis tilting system 60 are not particularly limited.

次に、ベース板33の下面33Bから下方に垂設された係止用エアシリンダ34、および載置用脚部35について説明する。本実施形態においては、単一の係止用エアシリンダ34がベース板33の平面中央部に設けられている(平面位置については図8を参照)。また、ベース板33の下面33Bには、4本の載置用脚部35が下方に垂設されている。本実施形態において、ベース板33から下方に垂設された4本の載置用脚部35は何れも同一構造である。各載置用脚部35は、ベース板33の下面33Bにおいて、取付プレート37の四隅の近傍位置に配置されている(平面位置については図8を参照)。 Next, the locking air cylinder 34 and the mounting leg portion 35, which are vertically installed downward from the lower surface 33B of the base plate 33, will be explained. In this embodiment, a single locking air cylinder 34 is provided at the center of the base plate 33 in plan view (see FIG. 8 for the plan view position). Furthermore, four mounting legs 35 are vertically provided on the lower surface 33B of the base plate 33. In this embodiment, the four mounting legs 35 hanging downward from the base plate 33 all have the same structure. Each mounting leg 35 is arranged on the lower surface 33B of the base plate 33 at a position near the four corners of the mounting plate 37 (see FIG. 8 for the planar position).

ここで、載置用脚部35は、空圧式の直線作動機であるエアシリンダによって形成されており、ベース板33に対して垂直に延在する軸方向に沿って伸縮自在となっている。載置用脚部35は、ベース板33の下面33Bに固定されたシリンダチューブ351、シリンダチューブ351の内周面に沿って摺動自在に配設されたピストン(図示せず)、ピストンに接続されたピストンロッド352、ピストンロッド352の先端側に取り付けられた載置板353等を含んで構成されている。図10に示すように、シリンダチューブ351の上端には取付板351Aが設けられており、取付板351Aを介してシリンダチューブ351がベース板33に固定されている。また、ピストンロッド352の先端側に取り付けられた載置板353の形状、大きさ等は特に限定されないが、本実施形態においては円盤形状を有している。各載置用脚部35は、制御コンピュータ102からの制御信号に基づき、シリンダチューブ351内に供給される圧縮空気が制御される。その結果、シリンダチューブ351の軸方向に沿ってピストンロッド352に接続されたピストンが動くことにより、ピストンロッド352が伸縮する。 Here, the mounting leg portion 35 is formed by an air cylinder that is a pneumatic linear actuator, and is expandable and retractable along an axial direction extending perpendicularly to the base plate 33. The mounting leg 35 is connected to a cylinder tube 351 fixed to the lower surface 33B of the base plate 33, a piston (not shown) slidably disposed along the inner peripheral surface of the cylinder tube 351, and a piston connected to the cylinder tube 351 fixed to the lower surface 33B of the base plate 33. The piston rod 352 includes a mounting plate 353 attached to the distal end side of the piston rod 352, and the like. As shown in FIG. 10, a mounting plate 351A is provided at the upper end of the cylinder tube 351, and the cylinder tube 351 is fixed to the base plate 33 via the mounting plate 351A. Further, the shape, size, etc. of the mounting plate 353 attached to the tip end side of the piston rod 352 are not particularly limited, but in this embodiment, it has a disk shape. Compressed air supplied to each mounting leg 35 into the cylinder tube 351 is controlled based on a control signal from the control computer 102. As a result, the piston connected to the piston rod 352 moves along the axial direction of the cylinder tube 351, so that the piston rod 352 expands and contracts.

図10に示すように、架台本体部31における底板311の上面311Aには、各載置用脚部35における載置板353をガイドする第1のガイド部38が垂直に立設している。第1のガイド部38は、ピストンロッド352の先端に設けられた載置板353の直径と等しい寸法の内径を有する円筒部材であり、その内周面が載置板353をガイドするガイド面38Aとして構成されている。第1のガイド部38は、各載置用脚部35に対応する位置に設けられており、本実施形態では第1のガイド部38が4カ所に設けられている
。例えば、第1のガイド部38の各々は、各載置用脚部35におけるピストンロッド352および載置板353と同軸に配置されている。各載置用脚部35のピストンロッド352が伸縮する際には、ピストンロッド352の先端に取り付けられた載置板353の側周面が第1のガイド部38におけるガイド面38Aに沿って上下方向に摺動する。これにより、各載置用脚部35におけるピストンロッド352の伸縮時にピストンロッド352の水平方向の移動が第1のガイド部38によって規制される。
As shown in FIG. 10, on the upper surface 311A of the bottom plate 311 of the gantry main body 31, a first guide portion 38 that guides the mounting plate 353 of each mounting leg 35 is vertically provided. The first guide portion 38 is a cylindrical member having an inner diameter equal to the diameter of the mounting plate 353 provided at the tip of the piston rod 352, and the inner peripheral surface thereof is a guide surface 38A that guides the mounting plate 353. It is configured as. The first guide portions 38 are provided at positions corresponding to the respective mounting legs 35, and in this embodiment, the first guide portions 38 are provided at four locations. For example, each of the first guide parts 38 is arranged coaxially with the piston rod 352 and the mounting plate 353 in each mounting leg 35. When the piston rod 352 of each mounting leg 35 expands and contracts, the side peripheral surface of the mounting plate 353 attached to the tip of the piston rod 352 moves up and down along the guide surface 38A of the first guide section 38. slide in the direction. Thereby, the horizontal movement of the piston rod 352 is regulated by the first guide portion 38 when the piston rod 352 in each mounting leg portion 35 expands and contracts.

次に、係止用エアシリンダ34について説明する。係止用エアシリンダ34は、載置用脚部35と基本的に同一構造のエアシリンダであり、ベース板33の下面33Bに固定されたシリンダチューブ341、シリンダチューブ341の内周面に沿って摺動自在に配設されたピストン(図示せず)、ピストンに接続されたピストンロッド342、ピストンロッド342の先端側に取り付けられた係止板343等を含んで構成されている。係止用エアシリンダ34におけるシリンダチューブ341は、その上端に取付板341Aが設けられており、この取付板341Aを介してシリンダチューブ341がベース板33に固定されている。係止用エアシリンダ34においても、制御コンピュータ102からの制御信号に基づいて作動する。係止用エアシリンダ34のシリンダチューブ341内に供給される圧縮空気が制御されることで、シリンダチューブ341の軸方向に沿ってピストンロッド342に接続されたピストンが動くことにより、ピストンロッド342が伸縮する。 Next, the locking air cylinder 34 will be explained. The locking air cylinder 34 is an air cylinder having basically the same structure as the mounting leg 35, and is attached along the cylinder tube 341 fixed to the lower surface 33B of the base plate 33 and the inner peripheral surface of the cylinder tube 341. It is configured to include a slidably disposed piston (not shown), a piston rod 342 connected to the piston, a locking plate 343 attached to the distal end side of the piston rod 342, and the like. The cylinder tube 341 of the locking air cylinder 34 is provided with a mounting plate 341A at its upper end, and the cylinder tube 341 is fixed to the base plate 33 via the mounting plate 341A. The locking air cylinder 34 also operates based on a control signal from the control computer 102. By controlling the compressed air supplied into the cylinder tube 341 of the locking air cylinder 34, the piston connected to the piston rod 342 moves along the axial direction of the cylinder tube 341, so that the piston rod 342 moves. Expand and contract.

また、図10、図11に示すように、架台本体部31における底板311には、係止用エアシリンダ34のピストンロッド342を挿通可能な挿通口311Cが開口している。架台本体部31における底板311の挿通口311Cは、底板311の中央位置に形成されており、ピストンロッド342が挿通口311Cを挿通した状態で係止板343が底板311の下面311B側に位置付けられている。係止用エアシリンダ34における係止板343の形状、大きさ等は特に限定されないが、本実施形態においては円盤形状を有している。なお、架台本体部31における底板311に開口する挿通口311Cの横断面積は係止板343の横断面積に比べて小さい。そのため、係止用エアシリンダ34における係止板343が底板311の挿通口311C内に進入することはできないようになっている。つまり、係止用エアシリンダ34のピストンロッド342が引き動作、すなわちピストンロッド342が縮小する際には、ピストンロッド342の係止板343が架台本体部31における底板311の下面311B(挿通口311Cの周囲に形成される縁面)に当接した時点で、それ以上のピストンロッド342の引き動作が規制されることになる。 Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the bottom plate 311 of the gantry main body 31 has an insertion opening 311C through which the piston rod 342 of the locking air cylinder 34 can be inserted. The insertion hole 311C of the bottom plate 311 in the gantry body 31 is formed at the center of the bottom plate 311, and the locking plate 343 is positioned on the lower surface 311B side of the bottom plate 311 with the piston rod 342 inserted through the insertion hole 311C. ing. Although the shape, size, etc. of the locking plate 343 in the locking air cylinder 34 are not particularly limited, it has a disk shape in this embodiment. Note that the cross-sectional area of the insertion opening 311C that opens in the bottom plate 311 of the gantry main body 31 is smaller than the cross-sectional area of the locking plate 343. Therefore, the locking plate 343 of the locking air cylinder 34 cannot enter into the insertion opening 311C of the bottom plate 311. In other words, when the piston rod 342 of the locking air cylinder 34 is pulled, that is, when the piston rod 342 is contracted, the locking plate 343 of the piston rod 342 is inserted into the bottom surface 311B (the insertion hole 311C When the piston rod 342 comes into contact with the edge surface formed around the piston rod 342, further pulling movement of the piston rod 342 is restricted.

更に、本実施形態においては、図10、図11に示すように、架台本体部31における底板311の下面311Bには、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342の先端に設けられた係止板343をガイドする第2のガイド部39が垂設されている。第2のガイド部39は、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド352の先端に設けられた係止板343の直径と等しい寸法の内径を有する円筒部材であり、その内周面が係止板343をガイドするガイド面39Aとして構成されている。第2のガイド部39は、係止用エアシリンダ34に対応する位置に設けられており、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342および係止板343と同軸に配置されている。係止用エアシリンダ34のピストンロッド342が伸縮する際には、ピストンロッド342の先端に取り付けられた係止板343の側周面が第2のガイド部39におけるガイド面39Aに沿って上下方向に摺動する。これにより、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342の伸縮時にピストンロッド342の水平方向への移動が第2のガイド部39によって規制される。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, a locking plate provided at the tip of the piston rod 342 of the locking air cylinder 34 is provided on the lower surface 311B of the bottom plate 311 of the gantry main body 31. A second guide portion 39 that guides 343 is vertically provided. The second guide portion 39 is a cylindrical member having an inner diameter equal to the diameter of the locking plate 343 provided at the tip of the piston rod 352 in the locking air cylinder 34, and the inner peripheral surface thereof is 343 is configured as a guide surface 39A that guides the guide surface 343. The second guide portion 39 is provided at a position corresponding to the locking air cylinder 34, and is arranged coaxially with the piston rod 342 and the locking plate 343 in the locking air cylinder 34. When the piston rod 342 of the locking air cylinder 34 expands and contracts, the side peripheral surface of the locking plate 343 attached to the tip of the piston rod 342 moves vertically along the guide surface 39A of the second guide portion 39. to slide. As a result, when the piston rod 342 in the locking air cylinder 34 expands and contracts, the movement of the piston rod 342 in the horizontal direction is restricted by the second guide portion 39 .

次に、防振架台30の支持脚部50について説明する。本実施形態に係る防振架台30は4本の支持脚部50を備え、各支持脚部50は計測器保持部32におけるベース板33から下方に向かって垂設されている。各支持脚部50は、電動式の直線作動機であるパワ
ーシリンダによって構成されている。パワーシリンダの構成自体は周知であるため詳しい説明は省略するが、支持脚部50は、ベース板33の下面33Bに固定されたケース51、ケース51に保持された支持ロッド52、支持ロッド52の先端側に取り付けられた接地板53、ケース51内に収容されると共に支持ロッド52と一体に設けられたボールねじ(図示せず)を回転駆動するためのモータ54等を有している。モータ54は、例えばケース51の上端に設けられたサーボモータであり、ボールねじを正逆方向に回転駆動することで、ケース51に対して支持ロッド52を伸縮させることができる。なお、本実施形態においてケース51は円筒形状を有しているが、その形状は特に限定されない。また、各支持脚部50にモータ54はエレクタ搭載型吹付け機1の制御コンピュータ102によって制御されるようになっており、制御コンピュータ102からの制御信号に基づいて支持ロッド52の伸縮動作が制御される。なお、各支持脚部50におけるモータ54は、制御コンピュータ102による制御だけでなく、例えば手動パルス発生器を用いても制御することができるようになっている。また、制御コンピュータ102の制御信号に基づいて各支持脚部50のモータ54が作動する際のモータトルクはリアルタイムに検出されるように構成されており、例えばモータ54のトルクに関する検出データは逐次、制御コンピュータ102に入力されるようになっていても良い。
Next, the support leg portions 50 of the vibration-proof pedestal 30 will be explained. The vibration isolating pedestal 30 according to the present embodiment includes four support legs 50, and each support leg 50 is provided vertically downward from the base plate 33 of the measuring instrument holding section 32. Each support leg 50 is constituted by a power cylinder that is an electric linear actuator. Since the configuration of the power cylinder itself is well known, a detailed explanation will be omitted, but the support leg portion 50 consists of a case 51 fixed to the lower surface 33B of the base plate 33, a support rod 52 held by the case 51, and a support rod 52. It has a ground plate 53 attached to the tip side, a motor 54 for rotationally driving a ball screw (not shown) housed in the case 51 and provided integrally with the support rod 52, and the like. The motor 54 is, for example, a servo motor provided at the upper end of the case 51, and can extend and contract the support rod 52 with respect to the case 51 by rotating a ball screw in forward and reverse directions. Note that although the case 51 has a cylindrical shape in this embodiment, the shape is not particularly limited. Further, a motor 54 in each support leg 50 is controlled by a control computer 102 of the erector-mounted spraying machine 1, and the expansion and contraction operation of the support rod 52 is controlled based on a control signal from the control computer 102. be done. Note that the motor 54 in each support leg 50 can be controlled not only by the control computer 102 but also by using, for example, a manual pulse generator. Further, the motor torque when the motor 54 of each support leg section 50 operates based on the control signal of the control computer 102 is configured to be detected in real time. For example, detection data regarding the torque of the motor 54 is sequentially detected. It may also be input to the control computer 102.

ここで、図8、図9等に示すように、各支持脚部50は、ベース板33における四隅の近傍位置にそれぞれ配置されている。また、図10、図11に示すように、支持脚部50におけるケース51の上端には取付板51Aが設けられており、取付板51Aを介してケース51がベース板33の下面33Bに固定されている。また、ベース板33の四隅には、支持脚部50におけるモータ54がベース板33と干渉することを抑制するための開口部33が形成されており、ベース板33の開口部33を通じて支持脚部50におけるモータ54がベース板33の上面33A側に突出している。 Here, as shown in FIG. 8, FIG. 9, etc., each support leg part 50 is arranged at a position near the four corners of the base plate 33, respectively. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, a mounting plate 51A is provided at the upper end of the case 51 on the support leg 50, and the case 51 is fixed to the lower surface 33B of the base plate 33 via the mounting plate 51A. ing. Furthermore, openings 33 are formed at the four corners of the base plate 33 to prevent the motor 54 in the support leg 50 from interfering with the base plate 33. A motor 54 at 50 projects toward the upper surface 33A of the base plate 33.

また、架台本体部31の底板311には、支持脚部50のケース51を挿通可能な開口311Dが設けられている。架台本体部31の底板311に形成された開口311Dは、支持脚部50のケース51の横断面よりも大きく、ケース51と開口311Dとの間には所定のクリアランスが形成されている。また、底板311における開口311Dは、各支持脚部50に対応する位置にそれぞれ開口している。そして、ベース板33に垂設された各支持脚部50のケース51は、対応する開口311Dを通じて架台本体部31における底板311の下方側に延設されている。 Further, the bottom plate 311 of the gantry body 31 is provided with an opening 311D through which the case 51 of the support leg 50 can be inserted. The opening 311D formed in the bottom plate 311 of the gantry main body part 31 is larger than the cross section of the case 51 of the support leg part 50, and a predetermined clearance is formed between the case 51 and the opening 311D. Further, the openings 311D in the bottom plate 311 are opened at positions corresponding to the respective support legs 50. The case 51 of each support leg 50 vertically installed on the base plate 33 extends below the bottom plate 311 of the gantry main body 31 through the corresponding opening 311D.

次に、防振架台30に搭載された三次元スキャナ40を用いて計測作業を行う際の三次元スキャナ40の防振方法について説明する。ここでは、エレクタ搭載型吹付け機1の吹付け装置20を用いて地山7に吹付ける吹付けコンクリートの吹付け厚さを三次元スキャナ40によって計測管理する際の動作例を説明する。 Next, a vibration isolation method for the three-dimensional scanner 40 when performing measurement work using the three-dimensional scanner 40 mounted on the vibration-isolating pedestal 30 will be described. Here, an example of operation will be described when the three-dimensional scanner 40 measures and manages the thickness of shotcrete to be sprayed onto the ground 7 using the spraying device 20 of the erector-mounted spraying machine 1.

例えば、支保構造を新設するための新設区間における切羽2を掘削し、ズリ出し後、所定の待機場所に待機していたエレクタ搭載型吹付け機1を自走させて切羽2近傍の施工位置に配置する。その際、エレクタ装置10における一対のハンド12L,12Rには、それぞれ一対の支保工ピースを把持した状態で、エレクタ搭載型吹付け機1を待機場所から切羽2近傍の施工位置に移動させる。ここで、上記の待機場所は、切羽2近傍の施工位置と異なる所定の準備位置の一例である。 For example, after excavating the face 2 in a new section for installing a new support structure and removing the sludge, the erector-mounted spraying machine 1, which had been waiting at a predetermined standby area, is driven by itself to the construction position near the face 2. Deploy. At this time, the erector-mounted spraying machine 1 is moved from the standby location to the construction position near the face 2, with the pair of hands 12L, 12R in the erector device 10 holding a pair of shoring pieces, respectively. Here, the above-mentioned waiting place is an example of a predetermined preparation position different from the construction position near the face 2.

本実施形態においては、エレクタ搭載型吹付け機1を切羽2近傍の施工位置に移動させる際、エレクタ搭載型吹付け機1の走行時における振動等に起因する三次元スキャナ40への衝撃等を緩和するために、防振架台30における計測器保持部32を架台本体部31に固定する。本実施形態においては、係止用エアシリンダ34に引き動作をさせる一方、各載置用脚部35に押し動作をさせることにより、計測器保持部32を架台本体部31に
固定する。これにより、各載置用脚部35おけるピストンロッド352が伸長すると共に、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342が縮小する。
In this embodiment, when moving the erector-mounted spraying machine 1 to the construction position near the face 2, shocks to the three-dimensional scanner 40 caused by vibrations and the like while the erector-mounted spraying machine 1 is traveling are prevented. In order to reduce the vibration, the measuring instrument holding part 32 of the vibration-proof pedestal 30 is fixed to the pedestal main body part 31. In this embodiment, the measuring instrument holding part 32 is fixed to the gantry main body part 31 by causing the locking air cylinder 34 to perform a pulling action and by causing each of the mounting legs 35 to perform a pushing action. As a result, the piston rod 352 in each mounting leg 35 expands, and the piston rod 342 in the locking air cylinder 34 contracts.

その結果、図12に示すように、各載置用脚部35におけるピストンロッド352の先端に取り付けられた載置板353と、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342の先端に取り付けられた係止板343によって架台本体部31の底板311が挟まれた状態となり、各載置用脚部35および係止用エアシリンダ34に供給される空気圧によって、架台本体部31の底板311に載置されている計測器保持部32が当該底板311に対して固定される。以下、図12に示すように、架台本体部31の底板311に対して計測器保持部32が固定された状態を「固定状態」という。上記のように、架台本体部31に対して計測器保持部32が固定されることで、エレクタ搭載型吹付け機1の走行時に架台本体部31の底板311に載置される計測器保持部32がバタつくことがない。その結果、計測器保持部32に保持されている三次元スキャナ40に作用する衝撃、振動等を緩和することができる。 As a result, as shown in FIG. 12, the mounting plate 353 attached to the tip of the piston rod 352 in each mounting leg 35 and the locking plate 353 attached to the tip of the piston rod 342 in the locking air cylinder 34 The bottom plate 311 of the gantry main body 31 is sandwiched between the stop plates 343, and the air pressure supplied to each of the mounting legs 35 and the locking air cylinder 34 causes the gantry to be placed on the bottom plate 311 of the gantry main body 31. The measuring instrument holding part 32 is fixed to the bottom plate 311. Hereinafter, as shown in FIG. 12, the state in which the measuring instrument holding part 32 is fixed to the bottom plate 311 of the gantry main body part 31 will be referred to as a "fixed state." As described above, by fixing the measuring instrument holding part 32 to the gantry main body 31, the measuring instrument holding part is placed on the bottom plate 311 of the gantry main body 31 when the erector-mounted spraying machine 1 is running. 32 never flutters. As a result, shocks, vibrations, etc. that act on the three-dimensional scanner 40 held by the measuring instrument holding section 32 can be alleviated.

更に、本実施形態における防振架台30によれば、計測器保持部32におけるベース板33と、三次元スキャナ40が設置される取付プレート37との間に防振ゴム36が配置されているため、エレクタ搭載型吹付け機1の走行等に起因する振動が三次元スキャナ40に伝達することを好適に抑制できる。 Furthermore, according to the vibration isolating pedestal 30 in this embodiment, the vibration isolating rubber 36 is disposed between the base plate 33 in the measuring instrument holding section 32 and the mounting plate 37 on which the three-dimensional scanner 40 is installed. , it is possible to suitably suppress vibrations caused by the running of the erector-mounted spraying machine 1 from being transmitted to the three-dimensional scanner 40.

上記のように、防振架台30における架台本体部31の底板311に計測器保持部32を固定した状態でエレクタ搭載型吹付け機1を待機場所から切羽2近傍の施工位置に移動させた後、制御コンピュータ102は、係止用エアシリンダ34を押し動作させる。その結果、図13に示すように、係止用エアシリンダ34のピストンロッド342が伸長し、ピストンロッド342の先端に取り付けられた係止板343が架台本体部31の底板311から離間する。これにより、係止用エアシリンダ34の係止板343による底板311の係止が解除される結果、架台本体部31に対する計測器保持部32の固定状態が解除される。 As described above, after the erector-mounted spraying machine 1 is moved from the standby place to the construction position near the face 2 with the measuring instrument holding part 32 fixed to the bottom plate 311 of the main body part 31 of the vibration-proof pedestal 30. , the control computer 102 pushes and operates the locking air cylinder 34. As a result, as shown in FIG. 13, the piston rod 342 of the locking air cylinder 34 extends, and the locking plate 343 attached to the tip of the piston rod 342 separates from the bottom plate 311 of the gantry main body 31. As a result, the locking of the bottom plate 311 by the locking plate 343 of the locking air cylinder 34 is released, and as a result, the fixed state of the measuring instrument holder 32 to the gantry main body 31 is released.

上記のように、架台本体部31に対する計測器保持部32の固定を解除した後、制御コンピュータ102は4本の支持脚部50における支持ロッド52を伸長させる。そして、各支持脚部50における支持ロッド52の接地板53が地盤Gに接地した時点で、接地板53が接地した支持脚部50のモータ54を一旦停止させる。なお、各支持脚部50の支持ロッド52を伸長させている最中、各モータ54のトルク変動がリアルタイムで検出される。制御コンピュータ102は、各支持脚部50の支持ロッド52の伸長時におけるモータ54のトルク変動の検出結果に基づいて支持ロッド52の接地板53が地盤Gに接地したことを検知することができる。また、別の態様として、各支持ロッド52の先端に設けられた接地板53が地盤Gに接地したことを検知するための接触センサーを各接地板53の下面に設置し、当該接触センサーによる検出信号が制御コンピュータ102にリアルタイムに送信されるように構成されても良い。この態様においては、制御コンピュータ102は接触センサーからの検出信号に基づいて各支持脚部50における接地板53の接地タイミングを検知することができる。上記のようにして、制御コンピュータ102は、防振架台30における全ての支持脚部50における接地板53を地盤Gに接地させる。なお、各支持脚部50におけるモータ54によって回転駆動されるボールねじ(支持ロッド52)の軸方向の移動量は、エレクタ搭載型吹付け機1のモニタ101に表示されるようになっていてもよい。制御コンピュータ102は、各支持脚部50における接地板53の接地を検知した時点で、その時点における支持脚部50の高さを原点「0」にセットする。 As described above, after releasing the fixation of the measuring instrument holder 32 from the gantry main body 31, the control computer 102 extends the support rods 52 in the four support legs 50. Then, when the ground plate 53 of the support rod 52 in each support leg 50 comes into contact with the ground G, the motor 54 of the support leg 50 whose ground plate 53 is in contact with the ground is temporarily stopped. Note that while the support rod 52 of each support leg portion 50 is being extended, torque fluctuations of each motor 54 are detected in real time. The control computer 102 can detect that the ground plate 53 of the support rod 52 has touched the ground G based on the detection result of the torque fluctuation of the motor 54 when the support rod 52 of each support leg 50 is extended. In addition, as another aspect, a contact sensor for detecting that the ground plate 53 provided at the tip of each support rod 52 is grounded on the ground G is installed on the lower surface of each ground plate 53, and the contact sensor detects The signal may be configured to be sent to control computer 102 in real time. In this embodiment, the control computer 102 can detect the timing of the grounding plate 53 on each support leg 50 based on the detection signal from the contact sensor. As described above, the control computer 102 grounds the ground plates 53 of all the support legs 50 of the vibration-isolating pedestal 30 to the ground G. Note that even if the amount of axial movement of the ball screw (support rod 52) rotationally driven by the motor 54 in each support leg 50 is displayed on the monitor 101 of the erector-mounted spray machine 1, good. When the control computer 102 detects that the ground plate 53 of each support leg 50 is in contact with the ground, the control computer 102 sets the height of the support leg 50 at that time to the origin "0".

図14は、防振架台30における支持脚部50の支持ロッド52における接地板53を地盤Gに接地させた状態を示している。このように、防振架台30における全ての支持脚
部50における接地板53を地盤Gに接地させた後、例えば、ベース板33に設けられた2軸傾斜計60を目視によって確認し、適宜、手動パルス発生器(図示せず)を用いて各支持脚部50の高さを調整することで、ベース板33を水平にする。また、ベース板33の水平合わせをする際、例えば、4本の支持脚部50のうち最も高い支持脚部50を基準として、他の支持脚部50の高さを調整してもよい。なお、本実施形態における三次元スキャナ40には、三次元スキャナ40の取付プレート37が水平になるように自動で調整する公知のオートレベリング装置が備え付けられていてもよい。このように、三次元スキャナ40にオートレベリング装置を備える場合には、2軸傾斜計60を省略してもよいし、また、2軸傾斜計60を用いてベース板33の水平合わせを行うにしても大まかな水平合わせに留め、三次元スキャナ40の詳細な水平合わせをオートレベリング装置によって行うようにしてもよい。また、2軸傾斜計60の代わりに、簡易的な気泡型水平器を設置し、当該気泡型水平器を用いてベース板33の水平合わせを行ってもよい。
FIG. 14 shows a state in which the ground plate 53 of the support rod 52 of the support leg portion 50 of the vibration-proof pedestal 30 is grounded to the ground G. In this way, after the ground plates 53 of all the support legs 50 in the vibration-isolating frame 30 are grounded to the ground G, for example, the two-axis inclinometer 60 provided on the base plate 33 is visually checked, and as appropriate. The base plate 33 is leveled by adjusting the height of each support leg 50 using a manual pulse generator (not shown). Further, when leveling the base plate 33, for example, the heights of the other support legs 50 may be adjusted using the highest support leg 50 among the four support legs 50 as a reference. Note that the three-dimensional scanner 40 in this embodiment may be equipped with a known auto-leveling device that automatically adjusts the mounting plate 37 of the three-dimensional scanner 40 to be horizontal. In this way, when the three-dimensional scanner 40 is equipped with an auto-leveling device, the two-axis inclinometer 60 may be omitted, and the two-axis inclinometer 60 may be used to level the base plate 33. However, the three-dimensional scanner 40 may be only roughly leveled, and the detailed leveling of the three-dimensional scanner 40 may be performed by an autoleveling device. Moreover, instead of the two-axis inclinometer 60, a simple bubble-type leveler may be installed, and the base plate 33 may be leveled using the bubble-type leveler.

上記のように計測器保持部32におけるベース板33の水平合わせを行った後、制御コンピュータ102は、全ての支持脚部50のモータ54を一斉に駆動し、予め定めておいた所定高さ(例えば、数センチ程度)だけ、各支持脚部50の支持ロッド52を同時に伸長させる。その結果、図15に示すように、各支持脚部50の接地板53が地盤Gから離間し、地盤Gの上方に浮上した状態となる。また、各支持脚部50は、計測器保持部32のベース板33に固定されているため、上記のように各支持脚部50の接地板53が地盤Gに接地した状態で各支持脚部50(支持ロッド52)を伸長させることで、各支持脚部50によって計測器保持部32が上方に持ち上げられる。すなわち、架台本体部31の底板311に載置されていた計測器保持部32が各支持脚部50によって上方に持ち上げられることで、架台本体部31に対して計測器保持部32が接触しない状態となる。 After horizontally aligning the base plate 33 in the measuring instrument holder 32 as described above, the control computer 102 drives the motors 54 of all the support legs 50 at the same time to reach a predetermined height ( For example, the support rods 52 of each support leg 50 are simultaneously extended by a few centimeters. As a result, as shown in FIG. 15, the ground plate 53 of each support leg portion 50 is separated from the ground G and becomes floating above the ground G. Moreover, since each support leg part 50 is fixed to the base plate 33 of the measuring instrument holding part 32, each support leg part 50 is fixed to the base plate 33 of the measuring instrument holding part 32. By extending the support rods 50 (support rods 52), the measuring instrument holder 32 is lifted upward by each support leg 50. That is, the measuring instrument holding part 32 placed on the bottom plate 311 of the gantry main body 31 is lifted upward by each support leg 50, so that the measuring instrument holding part 32 does not come into contact with the gantry main body 31. becomes.

上記のように、防振架台30における計測器保持部32を架台本体部31から上方に持ち上げた状態で計測器保持部32を各支持脚部50に保持させると、三次元スキャナ40による計測を開始する準備が完了する。このようにして、三次元スキャナ40による計測を開始する準備が整った後、トータルステーション70を用いてエレクタ搭載型吹付け機1の各機体ターゲット9Bの位置を測定することで、三次元スキャナ40が配置されている位置(三次元座標)を取得する。その後、三次元スキャナ40による計測を開始すると共に、吹付け装置20を用いて切羽2および地山7(坑壁面)への一次吹付けコンクリート3の吹付けを開始する。なお、ここでは、三次元スキャナ40を用いて、切羽2とその近傍における地山7(坑壁面)の形状を計測することで、吹付けコンクリートの吹付け厚さをモニタリングする。また、切羽2および地山7に対する吹付けコンクリートの吹付け厚さのモニタリング結果は、モニタ101にリアルタイムで表示されるようになっている。 As described above, when the measuring instrument holding part 32 of the vibration isolating pedestal 30 is held by each support leg part 50 with the measuring instrument holding part 32 lifted upward from the pedestal main body part 31, measurement by the three-dimensional scanner 40 is performed. You are ready to start. In this way, after preparations for starting measurement by the three-dimensional scanner 40 are completed, the three-dimensional scanner 40 is activated by measuring the position of each body target 9B of the erector-mounted spray machine 1 using the total station 70. Get the placed position (three-dimensional coordinates). Thereafter, measurement by the three-dimensional scanner 40 is started, and at the same time, spraying of the primary shotcrete 3 onto the face 2 and the ground 7 (pit wall surface) using the spraying device 20 is started. Note that here, the three-dimensional scanner 40 is used to measure the shape of the ground 7 (pit wall surface) in the face 2 and its vicinity, thereby monitoring the thickness of the shotcrete. Further, the monitoring results of the thickness of shotcrete on the face 2 and the ground 7 are displayed on the monitor 101 in real time.

ここで、吹付け装置20による吹付けコンクリートの吹付け作業が開始されると、エレクタ搭載型吹付け機1が振動することになる。これに対して、本実施形態においては、架台本体部31の底板311に対して計測器保持部32が各支持脚部50によって上方に持ち上げられているため、エレクタ搭載型吹付け機1の機械振動が、架台固定用フレーム13および架台本体部31を介して計測器保持部32に搭載された三次元スキャナ40に伝達されることを抑制できる。これにより、エレクタ搭載型吹付け機1を作動させながらも、エレクタ搭載型吹付け機1に搭載された三次元スキャナ40を用いて精度の良い計測を行うことができる。すなわち、吹付けコンクリートの吹付け厚さの管理を精度よく行うことができる。これに伴い、吹付けコンクリートの吹付けむらが発生しにくくなり、また、必要以上に吹付けコンクリートを過剰に吹付けることも回避できるため、施工時間の短縮や材料の無駄(コスト低減)を図ることができる。 Here, when the spraying operation of shotcrete by the spraying device 20 is started, the erector-mounted spraying machine 1 will vibrate. On the other hand, in this embodiment, since the measuring instrument holding part 32 is lifted upward by each support leg part 50 with respect to the bottom plate 311 of the gantry main body part 31, the machine of the erector-mounted spraying machine 1 It is possible to suppress vibrations from being transmitted to the three-dimensional scanner 40 mounted on the measuring instrument holding section 32 via the gantry fixing frame 13 and the gantry main body 31. Thereby, accurate measurement can be performed using the three-dimensional scanner 40 mounted on the erector-mounted spraying machine 1 while operating the erector-mounted spraying machine 1. In other words, the thickness of shotcrete can be controlled with high precision. As a result, uneven spraying of shotcrete is less likely to occur, and it is also possible to avoid spraying more shotcrete than necessary, reducing construction time and wasting materials (reducing costs). I can do it.

吹付け装置20によって一次吹付けコンクリート3が設計通りに吹付けられたことを確
認した後は、例えば、吹付け装置20の作動を一旦停止し、エレクタ装置10を用いてトンネル支保工4を所定の建て込み位置に建て込む。例えば、一対のハンド12L,12Rに把持した支保工ピース4L,4Rをそれぞれ所定の建て込み位置にセットし、その状態で各支保工ピース4L,4Rの上端(天端)同士を接合することで、アーチ状のトンネル支保工4を形成する。なお、各支保工ピース4L,4Rの連結構造は特に限定されないのは勿論である。各支保工ピース4L,4Rの上端(天端)にそれぞれ設けられた継手板同士をボルト接合してもよいし、上記継手板同士をワンタッチで接合するためのワンタッチ継手を用いて各支保工ピース4L,4Rを連結してもよい。また、上記のように、新設区間における地山7に対する一次吹付けコンクリート3の吹付けが完了した後にトンネル支保工4の建て込みを行ってもよいし、一次吹付けコンクリート3の吹付け作業と支保工ピース4L,4Rの建て込み作業の一部を重複して行ってもよい。なお、トンネル支保工4の建て込みに際しては、一対の支保工ピース4L,4Rに取り付けられた各支保工ターゲット9Aをトータルステーション70によって視準し、リアルタイムで取得する各支保工ターゲット9Aの位置に基づいて一対のハンド12L,12Rを操作することで行うことができる。
After confirming that the primary shotcrete 3 has been sprayed as designed by the spraying device 20, for example, the operation of the spraying device 20 is temporarily stopped, and the tunnel support 4 is placed in a predetermined position using the erector device 10. erected at the erected position. For example, by setting the shoring pieces 4L and 4R held by a pair of hands 12L and 12R at predetermined erection positions, and joining the upper ends (top ends) of each shoring piece 4L and 4R in that state, , forming an arch-shaped tunnel support 4. Note that, of course, the connection structure of each of the shoring pieces 4L and 4R is not particularly limited. The joint plates provided at the upper ends (tops) of each of the shoring pieces 4L and 4R may be bolted to each other, or each shoring piece may be joined using a one-touch joint for joining the joint plates with one touch. 4L and 4R may be connected. Further, as described above, the tunnel support 4 may be erected after the spraying of the primary shotcrete 3 on the ground 7 in the new section is completed, or the work of spraying the primary shotcrete 3 and the Part of the erection work for the shoring pieces 4L and 4R may be performed overlappingly. In addition, when erecting the tunnel support 4, each support target 9A attached to the pair of support pieces 4L, 4R is sighted by the total station 70, and based on the position of each support target 9A acquired in real time. This can be done by operating the pair of hands 12L and 12R.

トンネル支保工4の建て込みが完了した後は、再び吹付け装置20を作動させて地山7に対する二次吹付けコンクリート5の吹付け作業を行う。なお、三次元スキャナ40による計測は、トンネル支保工4の建て込みを行う際にも継続していてもよい。或いは、トンネル支保工4の建て込み中は三次元スキャナ40による計測を中断し、二次吹付けコンクリート5の吹付けの開始と同時に開始してもよい。地山7に対する二次吹付けコンクリート5の吹付け作業中も、三次元スキャナ40による計測結果はモニタ101にリアルタイムで表示される。そして、地山7に対する吹付けコンクリートのトータルの吹付け厚さ(一次吹付けコンクリート3の吹付け厚さと二次吹付けコンクリート5の吹付け厚さの合計)が規定の厚さ以上に到達したことを確認できた時点で、吹付け装置20による吹付けコンクリートの吹付け作業を終了すると共に三次元スキャナ40による計測作業を終了する。その後、適宜、地山7に対してロックボルト(図示せず)の打設作業を行うことで、トンネル掘進の1サイクルが終了する。 After the tunnel support 4 has been erected, the spraying device 20 is operated again to spray the secondary shotcrete 5 onto the ground 7. Note that the measurement by the three-dimensional scanner 40 may be continued even when the tunnel support 4 is being erected. Alternatively, measurement by the three-dimensional scanner 40 may be interrupted while the tunnel support 4 is being erected, and may be started simultaneously with the start of spraying of the secondary shotcrete 5. Even during the work of spraying the secondary shotcrete 5 onto the ground 7, the measurement results by the three-dimensional scanner 40 are displayed on the monitor 101 in real time. Then, the total sprayed thickness of the shotcrete on the ground 7 (the sum of the sprayed thickness of the primary shotcrete 3 and the sprayed thickness of the secondary shotcrete 5) reached a specified thickness or more. When this is confirmed, the shotcrete spraying work by the shotcrete apparatus 20 is finished, and the measurement work by the three-dimensional scanner 40 is finished. Thereafter, one cycle of tunnel excavation is completed by appropriately driving rock bolts (not shown) into the ground 7.

上記のようにロックボルトの打設が完了した後は、次のサイクルにおける切羽2を掘削するために、エレクタ搭載型吹付け機1を待機場所に退避させる。切羽2近傍の施工位置から待機場所にエレクタ搭載型吹付け機1を移動させる際には、待機場所から施工位置にエレクタ搭載型吹付け機1を移動させる際と同様、防振架台30における架台本体部31の底板311に対して計測器保持部32が固定された固定状態に移行させる。 After the rock bolt driving is completed as described above, the erector-mounted spraying machine 1 is evacuated to a standby location in order to excavate the face 2 in the next cycle. When moving the erector-mounted spraying machine 1 from the construction position near the face 2 to the standby position, the mount on the vibration-isolating frame 30 is used in the same way as when moving the erector-mounted spraying machine 1 from the standby position to the construction position. The meter holding section 32 is moved to a fixed state in which it is fixed to the bottom plate 311 of the main body section 31.

すなわち、各支持脚部50の支持ロッド52に設けられた接地板53が地盤Gから十分に離間するまで支持ロッド52を縮めてゆく。これにより、防振架台30は、図15に示す状態から図13に示す状態に移行し、計測器保持部32における各載置用脚部35の載置板353が架台本体部31における底板311の上面311Aに当接した状態で、底板311に計測器保持部32が載置された状態となる。この状態から、係止用エアシリンダ34に引き動作をさせ、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342を縮める。これにより、図12に示す状態に移行し、各載置用脚部35におけるピストンロッド352の載置板353と、係止用エアシリンダ34におけるピストンロッド342の係止板343とによって架台本体部31の底板311が挟まれる結果、計測器保持部32が架台本体部31の底板311に固定される。このように、計測器保持部32を固定状態に移行させた後、エレクタ搭載型吹付け機1を施工位置から待機場所に移動させる。これにより、エレクタ搭載型吹付け機1の走行時に計測器保持部32に保持されている三次元スキャナ40へと伝達される衝撃、振動等を緩和できる。本実施形態においては、係止用エアシリンダ34が、架台本体部31に対する計測器保持部32の固定と、計測器保持部32の固定状態の解除を切り替え可能な固定機構を構成する。 That is, the support rod 52 is contracted until the ground plate 53 provided on the support rod 52 of each support leg portion 50 is sufficiently separated from the ground G. As a result, the vibration-isolating pedestal 30 shifts from the state shown in FIG. 15 to the state shown in FIG. The measuring instrument holder 32 is placed on the bottom plate 311 in a state where it is in contact with the upper surface 311A of the bottom plate 311. From this state, the locking air cylinder 34 is caused to perform a pulling operation to retract the piston rod 342 in the locking air cylinder 34. As a result, the state shown in FIG. 12 is entered, and the mounting plate 353 of the piston rod 352 in each mounting leg 35 and the locking plate 343 of the piston rod 342 in the locking air cylinder 34 are connected to the gantry main body. As a result of the bottom plate 311 of 31 being sandwiched, the measuring instrument holding part 32 is fixed to the bottom plate 311 of the gantry main body part 31. After the measuring instrument holding part 32 is shifted to the fixed state in this manner, the erector-mounted spraying machine 1 is moved from the construction position to the standby position. Thereby, it is possible to reduce shocks, vibrations, etc. transmitted to the three-dimensional scanner 40 held by the measuring instrument holding part 32 when the erector-mounted spraying machine 1 is running. In this embodiment, the locking air cylinder 34 constitutes a fixing mechanism that can switch between fixing the measuring instrument holding section 32 to the gantry main body 31 and releasing the fixed state of the measuring instrument holding section 32.

また、本実施形態における防振架台30によれば、架台本体部31における底板311に第1のガイド部38が設けられているため、各載置用脚部35におけるピストンロッド352の伸縮時にピストンロッド352の水平方向の移動を規制できる。また、架台本体部31における底板311には、更に、第2のガイド部39が設けられているため、係止用エアシリンダ34のピストンロッド342の伸縮時にピストンロッド342の水平方向の移動を規制できる。これにより、架台本体部31に対する計測器保持部32の上下方向の相対移動を許容しつつ、水平方向の相対移動を規制することができる。これにより、架台本体部31に対して計測器保持部32を昇降させる際に、計測器保持部32(三次元スキャナ40)の水平方向の位置がずれることを抑制できる。本実施形態においては、第1のガイド部38および第2のガイド部39がガイド部に相当する。 Further, according to the vibration-proof pedestal 30 in this embodiment, since the first guide part 38 is provided on the bottom plate 311 of the pedestal main body 31, the piston rod 352 in each mounting leg 35 expands and contracts. Horizontal movement of the rod 352 can be restricted. Further, since the bottom plate 311 of the gantry main body 31 is further provided with a second guide portion 39, horizontal movement of the piston rod 342 is restricted when the piston rod 342 of the locking air cylinder 34 expands and contracts. can. Thereby, relative movement in the horizontal direction can be restricted while allowing relative movement in the vertical direction of the measuring instrument holding part 32 with respect to the gantry main body part 31. Thereby, when moving the measuring instrument holding part 32 up and down with respect to the gantry main body part 31, it is possible to suppress the horizontal position of the measuring instrument holding part 32 (three-dimensional scanner 40) from shifting. In this embodiment, the first guide section 38 and the second guide section 39 correspond to the guide section.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明に係る防振架台、これを備えた施工機械、および防振架台を用いた計測器の防振方法は、これらに限られない。例えば、本実施形態における防振架台30において、計測器保持部32に設けられる係止用エアシリンダ34および載置用脚部35の位置、数は特に限定されない。また、計測器保持部32のベース板33に固定される支持脚部50の位置、数も特に限定されない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the vibration-isolating pedestal according to the present invention, the construction machine equipped with the same, and the vibration-isolating method for a measuring instrument using the vibration-isolating pedestal are not limited to these. For example, in the vibration isolating pedestal 30 according to the present embodiment, the positions and numbers of the locking air cylinder 34 and the mounting legs 35 provided in the measuring instrument holding section 32 are not particularly limited. Furthermore, the position and number of the support legs 50 fixed to the base plate 33 of the measuring instrument holding section 32 are not particularly limited.

また、本実施形態においては、防振架台30に搭載する計測器として三次元スキャナ40を例に説明したが、計測器の種類は特に限定されない。例えば、三次元スキャナ40の代わりに、トータルステーション(測量機)や、ミリ波レーダー装置等を計測器保持部32に設置してもよい。 Furthermore, in this embodiment, the three-dimensional scanner 40 has been described as an example of a measuring instrument mounted on the vibration-isolating pedestal 30, but the type of measuring instrument is not particularly limited. For example, instead of the three-dimensional scanner 40, a total station (surveying instrument), a millimeter wave radar device, or the like may be installed in the measuring instrument holding section 32.

また、本実施形態においては、防振架台30を搭載する施工機械としてエレクタ搭載型吹付け機を例に説明したが、他の施工機械に防振架台30を搭載してもよい。例えば、トンネルの切羽2を掘削するドリルジャンボやブレーカ等といった施工機械に防振架台30を搭載してもよい。この場合、例えば三次元スキャナ40を用いてトンネル掘削素掘面の形状を計測し、その後の覆工に支障を生じるアタリ箇所を把握するために用いてもよい。また、本発明は、上述した実施形態に係る防振架台30と、当該防振架台30における計測器保持部32に保持された計測器(例えば、三次元スキャナ40等)を備えた計測ユニットとして特定することも可能である。 Furthermore, in the present embodiment, an erector-mounted spraying machine has been described as an example of a construction machine on which the vibration-proof pedestal 30 is mounted, but the vibration-proof pedestal 30 may be mounted on other construction machines. For example, the anti-vibration mount 30 may be mounted on a construction machine such as a drill jumbo or a breaker that excavates the face 2 of a tunnel. In this case, for example, the three-dimensional scanner 40 may be used to measure the shape of the surface of the tunnel excavation, and may be used to identify hit points that may cause problems in subsequent lining. Further, the present invention provides a measurement unit including the vibration-isolating pedestal 30 according to the embodiment described above and a measuring instrument (for example, a three-dimensional scanner 40, etc.) held in the measuring instrument holding section 32 of the vibration-isolating pedestal 30. It is also possible to specify.

1・・・エレクタ搭載型吹付け機
2・・・切羽
3・・・一次吹付けコンクリート
4・・・トンネル支保工
5・・・二次吹付けコンクリート
7・・・地山
10・・・エレクタ装置
20・・・吹付け装置
30・・・防振架台
31・・・架台本体部
32・・・計測器保持部
33・・・ベース板
34・・・係止用エアシリンダ
35・・・載置用脚部
40・・・三次元スキャナ
50・・・支持脚部
1...Erector-mounted spraying machine 2...Face 3...Primary shotcrete 4...Tunnel support 5...Secondary shotcrete 7...Mound 10...Erector Device 20...Blowing device 30...Vibration isolation pedestal 31...Base main body 32...Measuring instrument holding part 33...Base plate 34...Locking air cylinder 35...Mounting Placement leg 40...Three-dimensional scanner 50...Support leg

Claims (5)

施工機械に計測器を設置するための防振架台であって、
前記施工機械に固定された架台本体部と、
前記架台本体部に載置されると共に前記計測器を保持する計測器保持部と、
前記架台本体部と接触しないように前記計測器保持部から下方に垂設され、鉛直上下方向に沿って伸縮自在な複数の支持脚部と、
を備え、
前記計測器を使用する際に前記複数の支持脚部を伸長し、前記複数の支持脚部を接地させると共に前記計測器保持部を前記架台本体部から上方に持ち上げた状態で前記計測器保持部を前記複数の支持脚部に保持させ
前記計測器保持部は、前記複数の支持脚部とは別に、当該計測器保持部から下方に垂設されたロッド部材を有し、
前記架台本体部は、前記ロッド部材の側周面を上下方向に摺動させるガイド面を有すると共に前記ロッド部材の水平方向の移動を規制するガイド部を備える、
防振架台。
A vibration-proof stand for installing a measuring device on a construction machine,
a gantry main body fixed to the construction machine;
a measuring instrument holding part that is placed on the gantry main body part and holds the measuring instrument;
a plurality of support legs that are vertically disposed downward from the measuring instrument holder so as not to contact the gantry main body and are extendable and retractable along the vertical up-down direction;
Equipped with
When using the measuring instrument, the plurality of supporting legs are extended, the plurality of supporting legs are grounded, and the measuring instrument holding part is lifted upward from the gantry main body. is held by the plurality of support legs ,
The measuring instrument holding section has a rod member that is vertically disposed downward from the measuring instrument holding section, separately from the plurality of supporting legs,
The gantry main body includes a guide surface that slides the side circumferential surface of the rod member in the vertical direction, and a guide portion that restricts horizontal movement of the rod member.
Anti-vibration pedestal.
前記計測器保持部は、前記架台本体部に対する前記計測器保持部の固定と、前記計測器保持部の固定状態の解除を切り替え可能な固定機構を有する、
請求項1に記載の防振架台。
The measuring instrument holding section has a fixing mechanism that can switch between fixing the measuring instrument holding section to the gantry main body and releasing the fixed state of the measuring instrument holding section.
The vibration-proof pedestal according to claim 1.
請求項1又は2に記載の防振架台を備えた施工機械。 A construction machine comprising the vibration-proof frame according to claim 1 or 2 . 施工機械に防振架台を介して設置された計測器の防振方法であって、
前記防振架台は、
前記施工機械に固定された架台本体部と、
前記架台本体部に載置されると共に前記計測器を保持する計測器保持部と、
前記架台本体部と接触しないように前記計測器保持部から下方に垂設され、鉛直上下方向に沿って伸縮自在な複数の支持脚部と、を備え、
前記計測器保持部は、前記複数の支持脚部とは別に、当該計測器保持部から下方に垂設されたロッド部材を有し、
前記架台本体部は、前記ロッド部材の側周面を上下方向に摺動させるガイド面を有す
ると共に前記ロッド部材の水平方向の移動を規制するガイド部を備え、
前記防振方法は、
前記施工機械を所定の施工位置に移動した後に前記複数の支持脚部を伸長し、前記複数の支持脚部を接地させると共に前記計測器保持部を前記架台本体部から上方に持ち上げた状態で前記計測器保持部を前記複数の支持脚部に保持させ
前記複数の支持脚部を伸長させる際には、前記ガイド部を用いて前記架台本体部に対する前記計測器保持部の水平方向の相対移動を規制する、
計測器の防振方法。
A vibration isolation method for a measuring instrument installed on a construction machine via a vibration isolation frame,
The vibration-proof pedestal is
a gantry main body fixed to the construction machine;
a measuring instrument holding part that is placed on the gantry main body part and holds the measuring instrument;
A plurality of support legs are provided vertically downward from the measuring instrument holding part so as not to contact the gantry main body part, and are extendable and retractable along the vertical up and down direction,
The measuring instrument holding section has a rod member that is vertically disposed downward from the measuring instrument holding section, separately from the plurality of supporting legs,
The gantry main body has a guide surface that allows the side peripheral surface of the rod member to slide in the vertical direction.
and a guide portion that restricts horizontal movement of the rod member,
The vibration isolation method includes:
After the construction machine is moved to a predetermined construction position, the plurality of support legs are extended, the plurality of support legs are grounded, and the measuring instrument holding part is lifted upward from the gantry main body. a measuring instrument holding section is held by the plurality of support legs ;
when extending the plurality of support legs, using the guide section to restrict horizontal relative movement of the measuring instrument holding section with respect to the gantry main body;
Vibration isolation method for measuring instruments.
前記計測器保持部は、前記架台本体部に対する前記計測器保持部の固定と、前記計測器保持部の固定状態の解除を切り替え可能な固定機構を有し、
前記施工機械を、前記固定機構によって前記計測器保持部を前記架台本体部に固定した状態で、前記施工位置とは異なる所定の準備位置から当該施工位置に移動させ、前記施工機械を前記施工位置に移動させた後に、前記固定機構による前記計測器保持部の固定状態を解除した後、前記複数の支持脚部を伸長させる、
請求項に記載の計測器の防振方法。
The measuring instrument holding part has a fixing mechanism that can switch between fixing the measuring instrument holding part to the gantry main body and releasing the fixed state of the measuring instrument holding part,
The construction machine is moved from a predetermined preparation position different from the construction position to the construction position with the measuring instrument holding part fixed to the gantry main body part by the fixing mechanism, and the construction machine is moved to the construction position. and then releasing the fixed state of the measuring instrument holding part by the fixing mechanism, and then extending the plurality of supporting legs.
The vibration isolation method for a measuring instrument according to claim 4 .
JP2020038854A 2020-03-06 2020-03-06 Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument Active JP7386104B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020038854A JP7386104B2 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020038854A JP7386104B2 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021139800A JP2021139800A (en) 2021-09-16
JP7386104B2 true JP7386104B2 (en) 2023-11-24

Family

ID=77668425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020038854A Active JP7386104B2 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7386104B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002031529A (en) 2000-07-17 2002-01-31 Kansai Koji Sokuryo Kk Automated position measuring system and method therefor
JP2004138422A (en) 2002-10-16 2004-05-13 Nishimatsu Constr Co Ltd Method of surveying in tunnel hole and system of surveying in tunnel hole
JP2011209093A (en) 2010-03-30 2011-10-20 Fujita Corp Measuring method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002031529A (en) 2000-07-17 2002-01-31 Kansai Koji Sokuryo Kk Automated position measuring system and method therefor
JP2004138422A (en) 2002-10-16 2004-05-13 Nishimatsu Constr Co Ltd Method of surveying in tunnel hole and system of surveying in tunnel hole
JP2011209093A (en) 2010-03-30 2011-10-20 Fujita Corp Measuring method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021139800A (en) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017232167B2 (en) Automated device for drilling a hole in the vault and walls of a tunnel and for installing an anchoring element into said hole
JP5986058B2 (en) Mining vehicle and boom moving method
JP6420231B2 (en) Tunnel support construction method and system
JP7118803B2 (en) Tunnel construction system and tunnel construction method
JP2007138427A (en) Tunnel support erection method and tunnel support erection system
CN108645393A (en) A kind of push-bench posture three-dimension measuring system and method
US4142798A (en) Platform laser beam generator support and alignment apparatus and method for using same
JP7386104B2 (en) Anti-vibration mount for installing a measuring instrument on a construction machine, construction machine equipped with the anti-vibration mount, and method for preventing vibration of a measuring instrument
JP7328659B2 (en) Shoring erection device and shoring erection method using the same
JP7231531B2 (en) Steel shoring erection method
CN208619860U (en) A kind of anti-bias measuring device of push-bench
JP2627980B2 (en) Measuring method of hollow section in tunnel
US10596639B1 (en) Precision drilling platform
JP2004138422A (en) Method of surveying in tunnel hole and system of surveying in tunnel hole
CN113338985B (en) Construction method for micro jacking pipe of ecological comprehensive pipe gallery engineering
JP7364185B2 (en) Shoring erection method and shoring erection system
JP4960145B2 (en) Leveling device
KR102090537B1 (en) Strengthening method of tunnel gangway
JP6666976B2 (en) Tunnel shoring method and system
JP2020026695A (en) Tunnel construction method
JP2023058333A (en) Spraying nozzle device equipped with distance measuring device
JP2020070617A (en) Center and method for surveying center
JP7338952B2 (en) Connection structure and connection method of steel shoring
JP7294947B2 (en) Erector device and method for connecting shoring pieces
JP2019085849A (en) Connection structure for divided supporting

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230815

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7386104

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150