JPH0393912A - 構造物のシリンダによる支持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、構造物を複数のシリンダの各支持点で所定の
力で支持する方法であって、詳しくは構造物の各支持点
での反力を管理して、構造物を無応力の自然体の姿勢に
支持する構造物のシリンダによる支持方法に関する。

［従来の技術］ この種の支持方法として、本出願人は先に複数のジャッ
キにより構造物を無応力の自然体の姿勢に支持するのに
好適な構造物の反力管理方法を提供した（特願昭６３−
２６１１２０号）。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、ジャッキで構造物を支持する際に、安定的に
かつ短時間で構造物の支持を開始することのできる構造
物のシリンダによる支持方法を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、あらかじめ、仮支
持体で所定の高さに支持された構造物を前記仮支持体の
代わりに複数のシリンダで支持する構造物のシリンダに
よる支持方法であって、前記各シリンダを圧力制御で伸
長させて前記構造物に当接させ、その当接時の各シリン
ダの圧力上昇を検知して該各シリンダの仲艮を停止させ
、各シリンダが総て停止してから、各シリンダを位置制
御によって伸縮させ、これによって各シリンダから１ｊ
ｑ記構造物に作用する反力を所定の値に設定する方法で
ある。

［作用］ 本発明においては、各シリンダの伸長が構造物に当接し
た際の圧力上昇によって停止する。このため、複数のシ
リンダにより一定の力で構造物の支持が開始される。す
なわち、安定した状態で構造物の支持が開始される。し
かも、各シリンダが直接構造物まで伸びるので、各シリ
ンダで構造物を支持するまでの時間が短縮される。また
、一定の反力で構造物を支持した状態から、各シリンダ
の反力を所定の値に設定するので、所定の値に設定する
までの時間を節約することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第ｌ図を参照して説明する。

本実施例では、構造物として長大橋主塔プロックＷを取
り扱い、この長大橋主塔ブロックＷをシリンダで支持す
る方法に付いての例で説明する。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。

この長大橋主塔ブロック（以下、単に、「ブロック」と
いう）Ｗは、第１図または第３図に示すように、断面四
角形状の１つの内セルＷｌと、断面凸状の２つの外セル
Ｗ２、Ｗ２とをボルト接合することにより組み立てられ
ており、それぞれのセルＷｌ，Ｗ２、Ｗ２自体は溶接組
されている。ブロックＷは、Ｚ軸方向を上下方向として
複数連結され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。このタッチ面は、
ブロックＷのＺＭ方向のブロック芯を基準とする切削加
工によって成形されており、上下のタッヂ面同士を突き
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加工精度を満たす
ようになっている。

このようなブロックＷには、次のような特殊性がある。

■ブロックＷは、３つのセルＷＩＳＷ２、Ｗ２自体に生
じている溶接等の加工時の歪みの影響によって、微妙に
捩れ変形する。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」という。

■また、ブロックＷを第４図（ａ）のように縦置とした
場合、つまりブロックＷのＺ軸方向を上下方向として置
いた場合には、ブロックＷはＺ軸方向に微少潰ΔＱ縮む
ものの、外的には拘束されていない。そのため、「製作
上の捩れ」はそのまま現れる。ただし、同図においては
、ブロックＷを直方体として簡略化している。

■また、ブロックＷを第４図（ｂ）のように横置にした
場合、つまりブロックＷのＺ軸方向を水平方向として置
いた場合には、同図中心線のように左右の支持点の間に
架け渡された梁としての計算上のたわみを生じる。しか
し、実際のブロックＷには、支持粱として抵抗できるウ
エブやフランジ材．が多く付けられているので、それら
を考慮したことから、そのブロックＷを複数点で対称的
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」に比して無視できる程度におさまり
、加工精度への影響は極めて少なくなる。以下において
は、そのたわみを「粱としてのたわみ」という。なお、
同図においてもブロックＷを直方体として簡略化してい
る。

本実施例の場合、このようなブロックＷを、第ｌ図に示
す解析装置Ｓで、無応力の自然体の姿勢に支持するよう
になっている。

この図において、ｌはＮＣ定盤（載置テーブル）であり
、２はブロックＷをあらかじめＮＧ定盤ｌ上に支持する
盤木（仮支持体）である。盤木２は、最小に縮められた
電気油圧サーボシリンダ（ジャッキ）３の軸方向の長さ
よりも、ブロックＷをＮＣ定盤！から高く支持するよう
に寸法が設定されている。

サーボシリンダ３はシリンダチューブ３ａから伸縮する
ロッド３ｂによってブロックＷを支持すろちのであり、
ロット３ｂの伸縮を制御する機能の後述するサーボドラ
イバ（サーボバルブ）５、該ロッド３ｂの突出力を検知
するための圧カセンサ、該ロッド３ｂの突き出し量を検
知するストロークセンサが備えられている。上記圧力セ
ンサは、最小検知可能圧力が０　．　２　５　Ｋｇ／ｃ
ｍ″であり、ストロークセンサは、分解能が０．０５ｍ
ｍである。上記サーボシリンダ３は、ブロックＷに於け
る寸法が明記される位置でかつ前記「梁としてたわみ」
が小さくなる位置に複数（この実施例においては８個）
設置され、システムコントローラ４によって制御される
ようになっている。

システムコントローラ４は、第２図に示すように、サー
ボドライバ５を介してサーボシリンダ３を制御するとと
もに、ＮＣ定盤ｌの周囲に備えられた計４つの三次元座
標測定器６に接続されている。そして、このシステムコ
ントローラ４は、構造解析プログラム４ａとシステムコ
ントロールプログラム４ｂとにより作動するようになっ
ている。

構造解析プログラム４ａは、図面情報の人力およびブロ
ックＷに対する各サーボシリンダ３の位置の入力により
、各サーボシリンダ３に作用する荷重を計算するように
なっている。

システムコントロールプログラム４ｂは、各サーボシリ
ンダ３のロッド３ａを延ばして、盤木２に代わって各サ
ーボシリンダ３でブロックＷを支持する上うに制御する
とともに、各サーボシリンダ３からブロックＷに作用す
る反力が前記計算上の荷重に一致するようにロツド３ａ
の突き出し量を微妙に制御するようになっている。

三次元座標測定器６は、電子セオドライト６ａと、デー
タ処理装置６ｂとを備えたものであり、ブロックＷの形
状を三次元の座標をもって確認するようになっている。

次に、上記のように構威された解析装置Ｓで、ブロック
Ｗの反力を管理する方法を第５図を参照して説明する。

まず、図面情報から得ら．れる図面上の理想的なブロッ
クＷの形状、重量（ステップＳｌ）から、各サーボシリ
ンダ３に作用する理論上の荷重（支持反力）、サーボン
リンダ３による支持位置、および荷重分布によるたわみ
（「梁としてのたわみ」に相当）を計算する（ステップ
Ｓ２）。さらに、この計算結果および位ｎをプリントア
ウトする（ステップＳ３）。それから、ＮＣ定盤１上に
ブロックＷの受け位置を定め（ステップＳ４）、前記ス
テップＳ３でプリントアウトされた立置にサーボシリン
ダ３を設置し、盤木２上にブロックＷをセットする（ス
テップＳ５）。

上記のようにして、ブロックＷおよびサーボシリンダ３
を設置後、サーボシリンダ３のロッド３ｂを上昇させる
。その際、各サーボシリンダ３を圧力制御し、これによ
ってロッド３ｂを上昇させる。そして、ロッド３ｂの上
端がブロックＷの下面に当接することによって作動油の
圧カが上昇するが、この圧力の上昇をサーボシリンダ３
に備えられた圧力センサによって検知して該ロッド３ｂ
を停止させる。これにより、ブロックＷは、各サーボシ
リンダ３からの一定の反カで支持されるようになる。総
てのサーボシリンダ３のロッド３ｂが停止したら、該サ
ーボンリンダ３を位置制御に切り換え、ブロックＷをサ
ーポンリンダ３だけで十分支えられる高さまでロツド３
ｂを上界させる（実施例では１０ｍｍ〜２０ｍｍ）。次
に、各サーボシリンダ３からブロックＷに作用する実反
力の和でブロックＷの実重填を求め、この実重量と、先
のステップＳｌで求められている構造解析上のブロック
Ｗの重量（設計重撹）との差を比例配分することにより
、先のステップＳ２で計算した理論上の支持反力を補正
して、目標反力値とする（ステップＳ７）。たとえば、
前者の実重量と後者の重量の比に相当する分だけ、理論
上の支持反力を増減して目標反力値とする。その後、各
目標反力値と、各サーボシリンダ３の圧力センサによる
実反力とを比較して（ステップＳ８）、理想的にはそれ
らを一致させる。すなわち、ステップＳ８の条件が満た
されるまで、ステップＳ６、ステップＳ７が繰り返され
、その間に、目標反力値に達しないサーボシリンダ３の
ロッド３ｂが僅かずつ上昇される。

また、上記ステップＳ８の条件とは、各サーボシリンダ
３の目標反力値Ｒ。と、各サーボシリンダ３からブロッ
クＷに実際に作用する実反力Ｒ．との差（Ｒ　Ｑ−　Ｒ
　ｔ）が目標反力値Ｒ。の−２％〜＋２％内に入ること
である。上記のように、−２％〜＋２％と規定したのは
、この範囲を越えると、反力の誤差に従ってブロックＷ
の上下のタッチ面の精度が狂い、この結果、ブロックＷ
を上下に積み上げた状態の長大橋主塔の垂直方向の精度
が悪くなってしまうからである。そして、上記ステップ
Ｓ８の条件が満たされて、ステップＳ９に移行すると、
このステップＳ９では、ストロークセンナにより、サー
ボシリンダ３のロツド３ｂの突き出し量を検出し、これ
によって、サーボシリンダ３が当接するブロックＷの下
面の位置を三次元座標で確認する。この座標をもとに、
ブロックＷの下面の形状がステップＳ１０で表示画面に
出力される。

その後、ＮＣ定盤１の周りに備わる４つの三次元座標測
定器６によって、ブロックＷの周面の座標を求めて、そ
の座標をシステムコントローラｌに入力する（ステップ
Ｓｌ１、１２）。そして、三次元座標測定Ｇｍ　６で求
められた座標を元にブロックＷの形状を認識し（ステッ
プＳ１３）、その実ブロックＷの形状および設計上の理
想ブロックの形状が表示画面に出力される（ステップＳ
＋４）。以上により、ブロックＷにおける無応力の自然
体の形状が認識される。

上記のように構戊された解析装置Ｓによる反力の管理方
法によれば、まず、複数の各ザーボシリンダ３が一定の
力でブロックＷに当接して停＋｝−するようになるので
、盤木２の代わりにサーボシリンダ３によるブロックＷ
の支持を安定的に開始することができる。しかも、各ザ
ーボノリンダ３が直接ブロックＷまで伸びるので、ブロ
ックＷを支持するまでの時間の短縮を図ることができろ
。そして、圧力上昇を検知するという簡単な制御で各サ
ーボシリンダ３の動きを停止することができるから、制
御が簡単になるという利点がある。また、一定の反力で
ブロヅクＷが支えられた状態から、各サーボシリンダ３
の反力が調整されるので、該反力を目標の反力まで短時
間で変化させることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、各シリンダを圧
力制御で伸長させて前記構造物に当接させ、その当接時
の各シリンダの圧力上昇を検知して該各シリンダの伸長
を停止させ、各シリンダが総て停止してから、各シリン
ダを位置制御によって伸縮させ、これによって各シリン
ダから前記構造物に作用する反力を所定の値に設定して
いるから、複数のシリンダによる一定の反力で構造物を
支持しはじめることができる。すなわち、構造物の支持
を一定の力で安定的に開始することができる。しかも、
各シリンダが直接構造物まで伸びるので、構造物を支持
するまでの時間の短縮を図ることができる。また、一定
の反力で構造物を支持した状態から、各シリンダの反力
を所定の値に設定するので、反力を所定の値に設定する
までの時間を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は解析装置に設置された長大橋主塔ブロック
を示す斜視図、第２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戒図、第３図は長大橋主塔ブロック
の斜視図、第４図（ａ）は長大橋主塔ブロックを縦置と
したときの概略斜視図、同図（ｂ）は長大橋主塔ブロッ
クを鵠置としたときの概略斜視図、第５図（ａ）〜（ｃ
）は反力管理方法の手順を示すフローチャートである。 １・・・・・・ＮＣ定盤（載置テーブル）２・・・・・
・盤木（仮支持体）、 ３・・・・・：サーボシリンダ、 ３ａ・・・・・・シリンダチューブ、 ３ｂ・・・・・・ロツド、 Ｗ・・・・・・構造物（長大橋主塔ブロック）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 あらかじめ、仮支持体で所定の高さに支持された構造物
   を前記仮支持体の代わりに複数のシリンダで支持する構
   造物のシリンダによる支持方法であって、 前記各シリンダを圧力制御で伸長させて前記構造物に当
   接させ、その当接時の各シリンダの圧力上昇を検知して
   該各シリンダの伸長を停止させ、各シリンダが総て停止
   してから、各シリンダを位置制御によって伸縮させ、こ
   れによって各シリンダから前記構造物に作用する反力を
   所定の値に設定することを特徴とする構造物のシリンダ
   による支持方法。