JPH02108704A - 構造物の反力管理方法および装置並びに構造物の芯出し方法 - Google Patents
構造物の反力管理方法および装置並びに構造物の芯出し方法Info
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Abstract
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Description
物を無応力の自然体の姿勢に支持する構造物の反力管理
方法、およびその反力管理方法を実施するための装置、
並びにその反力管理方法を用いた構造物の芯出し方法に
関する。
れる長大橋主塔ブロックや、横方向に芯合わせされて組
み立てられる橋梁ブロックなどのような構造物にあって
は、最終的な長大橋主塔や橋梁の厳しい施工精度を満た
すために、それらの構造物固有の形状を正確に検査する
ことが必要とされている。つまり、それらの構造物固有
の本質的なたわみや捩れのデータを正確に求めて、その
データを構造物の芯出しや構造物同士のタッチ面の切削
加工などに反映させる必要がある。
合には、構造物をそれが施工されるときの自然体の姿勢
、つまり構造物に外的な拘束力が加えられない無応力の
自然体の姿勢としている。
相み立てられる構造物の場合には、必然的に、その構造
物をそれが組み立てられる縦置の自然体の姿勢として、
その構造物の本質的なたわみや捩れを検出することにな
る。
ときに、その姿勢をそれが施工されるときの自然体の姿
勢としていた。
きの自然体の姿勢に保つことが難しいことがある。例え
ば、構造物が大型縦長の長大橋主塔ブロックの場合には
、それを縦置とすることは、安全および工程短縮を図る
上において障害となる。
縦置、横置の如何に拘わらず、それを無応力の自然体の
姿勢とすることができる構造物の反力管理方法、および
その管理方法を実施するための装置を提供することを目
的とする。
ことによって、安全かつ正確に構造物の芯出しをするこ
とができ′る構造物の芯出し方法を提供することにある
。
の反力を管理して、構造物を無応力の自然体の姿勢に支
持する構造物の反力管理方法であって、 水平面上に位置する複数のジヤツキ装置の上に、管理対
象の構造物を載置して支持し、 理想的な構造物の重量分布から、その理想的な構造物を
前記複数のジヤツキ装置の上に載置した場合における各
ジヤツキ装置での理論上の反力を求め、 その理論上の反力と等しくなるように、各ジヤツキ装置
の押し上げ力を制御して、管理対象の構遺物を無応力の
自然体の姿勢に支持することを特徴とする。
の反力を管理して、構造物を無応力の自然体の姿勢に支
持する構造物の反力管理装置であって、 水平の載置テーブルと、 この載置テーブルの上に装備された複数のジヤツキ装置
と、 これらのジヤツキ装置における個々の押し上げ力を検出
する押し上げ力センサと、 理想的な構造物の重量分布から、その理想的な構造物を
餌記複数のジヤツキ装置の上に載置した場合における各
ジヤツキ装置での理論上の反力を求める演算部と、 前記押し上げ力センサの検出データをフィードバックし
て、前記演算部にて求めた理論上の反力と等しくなるよ
うに各ジャ・/キ装置の押し上げ力を制御する制御部と
を具備してなることを特徴とする。
物を無応力の自然体の姿勢に支持しで、構造物の芯出し
をする構造物の芯出し方法であって、水平面上に位置す
る複数のジヤツキ装置の上に、芯出し対象の構造物を載
置して支持し、理想的な構造物の重量分布から、その理
想的な構造物を前記複数のジヤツキ装置の上に載置した
場合における各ジヤツキ装置での理論上の反力を求め、 その理論上の反力と等しくなるように、各ジヤツキ装置
の押し上げ力を制御して、芯出し対象の構造物を無応力
の自然体の姿勢に支持し、その自然体の姿勢において、
芯出し対象の構造物の三次元座標を求め、 その三次元座標から、芯出し対象の構造物の形状を認識
して芯出しをすることを特徴どする。
的な構造物を複数のジヤツキ装置の上に載置した場合に
おける各ジヤツキ装置での理論上の反力を求め、そして
実構造物を前記ジヤツキ装置の上に載置して、各ジヤツ
キ装置の押し上げ力を前記理論上の反力と等しくするよ
うに制御する。
れを無応力の自然体の姿勢とする。そして、例えば長大
橋主塔ブロックなどのように、縦方向に組み立てられる
構造物を対象とした場合は、それを安定する横置として
、安全かつ能率良く自然体の姿勢とする。
によって、安全かつ確実に構造物の芯出しをする。
橋主塔ブロックの反力管理と芯出しを安全かつ確実に実
施する。
り扱う。そこで、まず長大橋主塔ブロックWについて簡
単に説明する。
う)Wは、第8図に示すように、断面四角形の1つの内
セルWlと、断面凸形状の2つの外セルW2.W2とを
ボルト接合することによって組み立てられており、それ
ぞれのセルWl、W2、W2自体は溶接組されている。
ることによって長大橋主塔を構成するものであり、上下
に重なるブロックWの上下面は、互いに突き合わされる
タッチ面となっている。そのタッチ面は、ブロックWの
Z軸方向のブロック芯を基準とする切削加工によって形
成されており、上下のタッチ面同士を突き合わせてブロ
ックWを上下方向に連結することによって、最終的な長
大橋主塔における厳しい施工精度を満たすようになって
いる。
じている歪みの影響によって、微妙に捩れ変形する。そ
の原因となるセルWl、W2.W2の歪みは、それらに
おける部材の取り付けや溶接時に生じるものであり、計
算では求まらない固有の変形である。当然、それらの変
形に起因するブロックWの捩れは、計算では求まらない
固有のものとなる。以下においては、その捩れを[製作
上の捩れjという。
場合、つまりブロックWのZ軸を上下方向として置いた
場合tこは、ブロックWは同図中点線のように微小量Δ
αだけ軸方向に縮むものの、外的には拘束されない。
れる。なお、同図においては、ブロックWを長方体とし
て簡略化している。
場合、つまりブロックWのZ軸を水平方向として置いた
場合には、同図中点線のように左右の支持点の間に架は
渡された梁としての計算上のたわみを生じる。ブロック
Wには゛、支持梁として抵抗できるウェブやフランジ材
が多いことから、そのブロックWを複数点で対象的に支
持した場合には、梁としてのたわみは極めて小さく、「
製作上の捩れ」に比して加工精度への影響が極めて少な
い。以下においては、そのたわみを「梁としてのたわみ
」という。一方、「製作上の捩れ」は、支持点で拘束さ
れて表には現れない。なお、同図においてもブロックW
を長方体として簡略化している。
び第5図に示すような設備によって製作され、その製作
工程は次のA〜夏(の8つの工程からなる。
を無応力の自然体の姿勢に支持する反力管理B ■ブロックWの形状を確認して芯出しをする形状確認C ■ブロックWの芯出しD ■ブロックWの芯出しレベルを調整するレベル調整E ■ブロックWのタッチ面の機械加工F ■ブロックWの検査G ■ブロックWの横2段板組F 以下、これらの工程を分けて説明する。
的なブロックWの構造解析である。
装置について説明する。システムコントローラlは、構
造解析プログラムとシステムコントロールプログラムに
したがって動作し、主機能部としては、後述するような
演算部と制御部がある。このシステムコントローラ1に
は、NC定盤(載置テーブル)2の上にセットされる複
数の電気油圧サーボシリンダ(ジヤツキ装置)3がサー
ボドライバ(第3図参照)4を通して接続されている。
する油圧センサ(押し上げ力センサ)と、シリンダの突
出量からその押し上げ量を検出するストロークセンサが
備えられている。また、システムコントローラlには、
NC定盤2の周囲に備えられた計4つの三次元座標測定
器5が接続されている。この三次元座標測定器5は、第
3図に示すように、電子上オドライト5aとデータ処理
装置5bによって構成されている。
図(a)中のステップ51.S2.S3の動作をする。
状と重量を入力しくステップS1)、その理想的なブロ
ックWを各サーボシリンダ3の上に対称的に載置した場
合における情況データを計算する(ステップS2)。そ
のデータは、各サーボシリンダ3における理論上の反力
と、支持位置と、たわみ(「梁としてのたわみ」に相当
)であり、それらはプリントアウトされる(ステップS
3)。
で表すように、「製作上の捩れ」のない理想的な形状で
ある。これに対し、実際のブロックWは、同図中の実線
で表すように、「製作上の捩れ」のある形状である。
ボシリンダ3によって、ブロックWを無応力の自然体の
横置姿勢とする管理である。したがって、その管理場所
はNC定盤2の設置位置P1(第4図参照)である。
を運び入れて、それらをボルト結合してブロックWを組
み立てる作業をも含み、第7図(a)中のステップS4
〜S7に相当する。
を定め(ステップS4)、その受は位置に複数のブロッ
ク(第2図参照)6を敷いて仮置き用のジヤツキ7をセ
ットする(ステップ55)。
ロックWは横置姿勢となって組み上がる。
をNC定盤2に設定して、サーボシリンダ3を徐々に上
昇させる(ステップS6)。そして、理論上の反力値と
、サーボシリンダ3における油圧センサの検出データと
を比較して(ステップS7)、それらが一致するまでサ
ーボシリンダ3を上昇させる。
重と、各サーボシリンダ3の押し上げ力が相殺されるこ
とになり、ブロックWが無応力の自然体の横置姿勢とな
る。この横置姿勢においては、ブロックWの「梁として
のたわみ」は極めて小さく、また比較的大きな「製作上
の捩れ」はそのまま大きな変形として現れる。
中の点線で表した場合、実ブロックWは、その底面が同
図中の実線で表すように捩れて固有の形状となる。
ブロックWの形状を確認して、芯出しをする作業であっ
て、第7図(a)、(b)におけるステップ58〜51
6に相当する。
サによって、シリンダの突出量つまりブロックWの押し
上げ量を検出する(ステップS8)。そして、システム
コントローラlは、その押し上げ量の検出値から、ブロ
ックWの下面の形状、つまり「製作上の捩れ」に起因す
るブロックWの下面の捩れを求めて記憶しくステップS
9)、その内容をデイスプレィに表示(ステップ510
)すると共に、その内容をプリントアウトする(ステッ
プ5ll)。
定器5によって、ブロックWの周面の座標を求め、それ
をブロックWの寸法としてシステムコントローラlに入
力する(ステップ513)。
をチエツクシートにプリントアウト(ステップ514)
する。そして、ブロックWの下面、および周面に関する
データから実ブロックW固有の形状を認識し、その認識
した実ブロックW固有の形状と、理想的なブロックWの
形状をデイスプレィに三次元表示する(ステップ516
)。
ックの机上芯出し、つまり計算上の芯出しであり、第7
図(b)、(c)のステップSL7〜521に相当する
。
ックWの形状と、理想的なブロックWの形状を比較して
、両者のブロックWの各寸法差が所定の許容値以下とな
るように、実ブロックWのブロック芯を繰り返しの計算
によって求める(ステップ517)。その計算の経過は
、デイスプレィに表示(ステップ518)されると共に
、プリントアウトされる(ステップ519)。そして、
ステップS20において、最適なブロック芯が求まった
ことが判定できたときは、そのブロック芯の芯出し情報
をプリントアウトする(ステップ521)。
横置姿勢としたまま、その実ブロックW全体の向きを調
整して、机上芯出ししたブロック芯と、NC定盤2の水
平面との位置関係を定める作業であって、第7図(c)
中のステップ522〜324に相当する。
ダ3におけるシリンダの突出量つまり実ブロックWの押
し上げ量を関連的に制御して、実ブロックW全体を自然
体の横置姿勢のまま傾け、ブロック芯のレベルを調整し
て、NC定盤2の水平面に対するブロック芯の位置関係
を定める(ステップ522)。その位置関係は、次の作
業における機械加工Fを考慮して定める。すなわち、次
の機械加工Fは、システムコントローラlの制御下にお
いて、1つの鉛直平面に沿ってブロックWの上下の端面
を切削してブロックW同士の上下のタッチ面を形成する
作業であるため、その形成するタッチ面が鉛直平面上に
位置するように、ブロック芯とNC定盤2の水平面との
位置関係を定めることになる。
し、自然体の横置姿勢でかつブロック芯のレベル調整前
の実ブロックWの姿勢を2点鎖線で表し、ブロック芯の
レベル調整後の実ブロックWの姿勢を実線で表す。同図
中の0は、ブロック芯のレベル調整後におけるブロック
芯である。
チ面形成時の目印となるけ書き線をブロックWの表面に
入れる(ステップ523)と共に、そのときにおける実
ブロックWの姿勢を再現するためのデータ、つまり各サ
ーボシリンダ3の押し上げ量をチエツクシートにプリン
トアウトする(ステップss’4)。
ーラlの制御下において、1つの鉛直平面に沿ってブロ
ックWの上下の端面を切削してブロックW同士の上下の
タッチ面を形成する加工作業である。
加工位置P2(第4図参照)における作業であって、第
7図(c)中のステップS25〜52gに相当する。加
工位置P2には、水平面内において回転するターンテー
ブル10と、1つの垂直面内において上下、左右に移動
する切削I!Ilが設置されている。また、この加工位
置P2と、NC定盤2の設置位置PLとの間には、ブロ
ック移動台車の走行ラインが形成されている。
移動し、ブロックWの下に入って、そのブロックWを載
せる。そして、ブロック移動台車がブロックWを載せた
まま加工位置P2まで走行し、ブロックWをターンテー
ブル10上に移す。
トしておき、この上にブロックWを載せる。
ブル10上におけるブロックWの姿勢を加工姿勢とする
。その加工姿勢は、先の「レベル調整E」におけるブロ
ック芯のレベル調整後の姿勢であり、その姿勢を再現す
るために、先のステップS24にてプリントアウトされ
たチエツクシートのデータを利用する。第7図(c)で
は、レベリングブロックの高さのセットを機械定盤セッ
ト(ステップ527)としている。
面が形成されるブロックWの上端、まI;は下端のいず
れか一方の端部を切削機11に向ける。
いたけ書き線に、切削機11における鉛直の切削面を合
わせる。そして、切削機11によって、ブロックWの一
方の端部を切削して(第6図(d)参照)、一方のタッ
チ面を形成する。それを形成した後は、ターンテーブル
IOを180度回転させ、同様にして、ブロックWの他
方の端部を切削して、他方のタッチ面を形成する。第7
図(c)では、このようなタッチ面の形成を機械加工(
ステップ528)としている。
て、上下のタッチ面形成後のブロックWの形状を検査す
る作業であり、この検査作業のときは、ブロックWを無
応力の自然体の横置姿勢とする。
5図参照)における作業であって、第7図(c)中のス
テップ529〜S32に相当する。
設置されており、また検査位置P3と先の加工位置P2
との間には、ブロック移動台車の走行ラインが形成され
ている。
置P2から検査位置P3に移される。そして、ブロック
Wは、先のrレベル調整計」におけるブロック芯のレベ
ル調整後の姿勢で検査を受ける(第6図(e)参照)。
定の検査項目の計測(ステップ529)をして、その計
測データをシステムコントローラlに入力する。システ
ムコントローラlは、その入力データに基づいてチエツ
クシートをプリントアウト(ステップ530)する。ま
た、現在の計測対象の現ブロックWと、先に製作されて
現ブロックWの下に構築される下段のブロックWとを計
算上での机上仮組をし、切削線の修正データを作成する
(ステップ531)と共に、その修正データをプリント
アウトする(ステップ532)。この修正データは、後
に製作されて現ブロックWの上に構築される次段のブロ
ックWのために利用されるデータである。すなわち、次
段のブロックWの製作時に、ステップS17で机上芯出
しするときの補正データとなる。
において、現ブロックWと、先に製作した下段のブロッ
クWとを仮組する作業であり、その仮組のときは、それ
らのブロックWを無応力の自然体の横置姿勢とする。
4(第5図参照)における作業であって、第7図(d)
のステップ333〜S42に相当する。
条件を作成する(ステップ533)。そして、このブロ
ックセット条件にしたがい、現ブロックWと先に製作し
た下段のブロックWのタッチ面同士を突き当てて、それ
らを第6図Cf)のように横置姿勢で仮組する(ステッ
プ534)。
検査、ブロック芯の鉛直度の検査、目違いの検査、およ
び連結用の孔間隔などの計測をしくステップ535)、
これらのデータからスズライス加工用のデータを作成す
る(ステップ536)と共に、それらのデータをスプラ
イス発注用の加工指示票としてプリントアウトする(ス
テップ537)。
38)、その結果をチエツクシートにプリントアウトす
る(ステップ539)。そして、最終鉛直度を推定計算
しくステップ540)、その結果をプリントアウト(ス
テップ541)すると共に、蓄積する(ステップ542
)。最終鉛直度の推定結果は、次に作成する次段のブロ
ックWのステップS31に反映されて、切削線の修正デ
ータとなる。その後、仮組したブロックWを離し、現ブ
ロックWは次段のブロックWとの仮組のために近くに置
いておき、一方、先に作成した下段のブロックWは外に
搬出する。
製作する。そして、それらを仮組する。
タッチ面が仮組によって突き合わされることになる。そ
して、順次仮組する都度に推定する最終鉛直度が次段の
ブロックWの製作データとして次々に反映され、この結
果、長大橋主塔として厳しく要求される最終鉛直精度が
満たされることになる。
量分布から、その理想的な構造物を複数のジヤツキ装置
の上に載置した場合における各ジヤツキ装置での理論上
の反力を求め、そして実構造物を前記ジヤツキ装置の上
に載置して、各ジヤツキ装置の押し上げ力を前記理論上
の反力と等しくするように制御するから、構造物の縦置
、横置の如何に拘わらず、それを無応力の自然体の姿勢
とすることができる。したがって、例えば長大橋主塔ブ
ロックなどのように、縦方向に組み立てられる構造物を
対象とした場合は、それを安定する横置として、安全か
つ能率良く自然体の姿勢とすることができる。
によって、安全かつ確実に構造物の芯出しをすることが
できる。
造物を対象とする反力管理方法、反力管理装置、および
芯出し方法として、きわめて広範囲に適用することがで
きる。
一実施例を説明するだめの図であって、第1図はNC定
盤上とその周辺装置の斜視図、第2図はNC定盤にて構
造物を組み立てているときの斜視図、第3図はシステム
コントローラおよびその周辺装置の概略構成図、第4図
と@5図は構造物の製作設備の概略斜視図、第6図(a
)〜(f)は構造物の製作情況の説明図、第7図(a)
〜(d)は構造物の製作手順を説明するためのフローチ
ャート、第8図は構造物の斜視図、第9図(a)は構造
物を縦置としたときの概略斜視図、同図(b)は構造物
を横置としたときの概略斜視図である。 l・・・・・・システムコントローラ、2・・・・・・
NG定l11(載装置テーブル)、3・・・・・・電気
油圧サーボシリンダ(ジヤツキ装置)、4・・・・・・
サーボドライバー 5・・・・・・三次元座標測定器、 6・・・・・・
ブロック、7・・・・・・仮置き用のジヤツキ、 lO・・・・・・ターンテーブル、 ll・・・・・
・切削機、12・・・・・・三次元座標測定器、 W・・・・・・長大橋主塔ブロック(構造物)、Wl、
W2・・・・・・セル、 P!・・・・・・NC定盤の設置位置、P2・・・・・
・加工位置、 P3・・・・・・検査位置、P4・・・
・・・仮組位置。 第3図 ノ 第5図
Claims (4)
- (1)構造物個別の形状を検査するために、構造物の支
持点での反力を管理して、構造物を無応力の自然体の姿
勢に支持する構造物の反力管理方法であって、 水平面上に位置する複数のジャッキ装置の上に、管理対
象の構造物を載置して支持し、 理想的な構造物の重量分布から、その理想的な構造物を
前記複数のジャッキ装置の上に載置した場合における各
ジャッキ装置での理論上の反力を求め、 その理論上の反力と等しくなるように、各ジャッキ装置
の押し上げ力を制御して、管理対象の構造物を無応力の
自然体の姿勢に支持することを特徴とする構造物の反力
管理方法。 - (2)構造物固有の形状を検査するために、構造物の支
持点での反力を管理して、構造物を無応力の自然体の姿
勢に支持する構造物の反力管理装置であって、 水平の載置テーブルと、 この載置テーブルの上に装備された複数のジャッキ装置
と、 これらのジャッキ装置における個々の押し上げ力を検出
する押し上げ力センサと、 理想的な構造物の重量分布から、その理想的な構造物を
前記複数のジャッキ装置の上に載置した場合における各
ジャッキ装置での理論上の反力を求める演算部と、 前記押し上げ力センサの検出データをフィードバックし
て、前記演算部にて求めた理論上の反力と等しくなるよ
うに各ジャッキ装置の押し上げ力を制御する制御部とを
具備してなることを特徴とする構造物の反力管理装置。 - (3)構造物を無応力の自然体の姿勢に支持して、構造
物の芯出しをする構造物の芯出し方法であって、 水平面上に位置する複数のジャッキ装置の上に、芯出し
対象の構造物を載置して支持し、 理想的な構造物の重量分布から、その理想的な構造物を
前記複数のジャッキ装置の上に載置した場合における各
ジャッキ装置での理論上の反力を求め、 その理論上の反力と等しくなるように、各ジャッキ装置
の押し上げ力を制御して、芯出し対象の構造物を無応力
の自然体の姿勢に支持し、 その自然体の姿勢において、芯出し対象の構造物の三次
元座標を求め、 その三次元座標から、芯出し対象の構造物の形状を認識
して芯出しをすることを特徴とする構造物の芯出し方法
。 - (4)前記構造物が長大橋主塔ブロックであることを特
徴とする第1請求項に記載の構造物の反力管理方法、第
2請求項に記載の構造物の反力管理装置、または第3請
求項に記載の構造物の芯出し方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26112088A JPH02108704A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 構造物の反力管理方法および装置並びに構造物の芯出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26112088A JPH02108704A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 構造物の反力管理方法および装置並びに構造物の芯出し方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02108704A true JPH02108704A (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=17357375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26112088A Expired - Lifetime JPH02108704A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 構造物の反力管理方法および装置並びに構造物の芯出し方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02108704A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007247253A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Kawada Industries Inc | プレストレス鋼桁の製造方法 |
CN103528788A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-01-22 | 湖南大学 | 一种桥梁测力测压模型 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP26112088A patent/JPH02108704A/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007247253A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Kawada Industries Inc | プレストレス鋼桁の製造方法 |
CN103528788A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-01-22 | 湖南大学 | 一种桥梁测力测压模型 |
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