JPH0543029B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鉄骨構造、熱骨鉄筋コンクリート造
等の建築物、鉄骨製タワー又はカーテンウオール
等の構築材の自動建方システムに関するものであ
る。

従来の技術 従来、例えば鉄骨の建方工法としては、第１０
図に示すように、工場にて数層分を１節として加
工された鉄骨柱を、構築現場にてタワークレーン
等の建方機械により建込むと共に、これに鉄骨梁
等の横架材を掛け渡し、各接合部を本締ボルトの
１／５〜1/3本数のボルトで仮締めし、その後、鉄骨
の要所にワイヤーで筋かいを張つてトランシツ
ト・下げ振り等で歪を修正しながら本締め、溶接
またはリベツト打ちしていた。

そして、上記鉄骨柱の建込みに際しては、各接
合部の位置に誘導作業員が居て、建方機械のオペ
レーターに手・笛・旗等で合図をしたり、トラン
シーバー等の無線機を用いて誘導していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記現場作業員の手・笛・旗・
無線機等による誘導は、特に微妙な誘導が困難で
相当の熟練を要するばかりでなく、誘導に手間取
つて時間がかかつたり危険を伴ない、特に風が強
いと建込作業が出来なかつた。

また、上記従来の建方工法は、一旦仮締めして
から歪直し作業を行なつていたため、建方完了ま
でに多くの手間と時間を要し、作業能率が悪くて
建設費が高価になり工期が長くなる等の問題点が
あつた。

本発明は、上記従来の建方工法の問題点を解決
するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、鉄骨柱等の構築材の建込状態をセンサーに
より適確に把握してコンピユーターの指令により
建方機械を自動操作して所定建込位置に迅速かつ
正確に誘導し、その構築材の建方位置や姿勢を自
動調整させることにより仮締め及び歪直し作業を
省略して、直接本締めを行ない、誘導作業員の負
担と作業工程を軽減して建設費を大幅に低減せし
め、建方能率を飛躍的に向上せしめることが出来
る構築材の自動建方システムを提供することにあ
る。

問題点を解決するための手段 本発明の構築材の自動建方システムは、レーザ
ー光やLED光等の基準光線を発射する発光部を
既設の構築材に取り付けると共に、該基準光線を
受光する受光部をタワークレーン等の建方機械に
より吊込まれる別の構築材に取付け、上記基準光
線を上記別の構築材の建方方向に発射せしめると
共に、該別の構築材の吊込み中に該基準光線を受
光部により受光せしめ、該受光部からの受光信号
をコンピユーターに入力して吊込み位置・姿勢等
を測定せしめ、該コンピユーターからの指令信号
を建方機械の操作用アクチユエーターに送つて吊
込み構築材の接続位置を調整・保持せしめながら
両構築材を接続することを特徴とするものであ
り、上記受光部が例えばセンタリング検出器およ
び、該センタリング検出器と近接センサーの組合
せから成り、上記構築材としては鉄骨柱等の鉄骨
材や、又はカーテンウオールであることを特徴と
するものである。

実施例 以下、本発明システムの一実施例について図面
を参照しながら説明する。

第１図において、１は基礎または既設の下層鉄
骨柱の頭部であつて、その上に接続される別の鉄
骨柱２がタワークレーン、トラツククレーン等の
建込機械（図示せず）により吊込まれている。

上記鉄骨柱１の頭部の一側面には、レーザー発
光源またはLED発光素子等の発光部３が取付け
られている。

該発光部３は、第２図に示すように、上記鉄骨
柱１に着脱自在に付着することが出来るマグネツ
トブロツク３ａと、該マグネツトブロツク３ａに
突設された取付杆３ｂと、該取付杆３ｂに摺動可
能に取付けられた支持本体３ｃと、該支持本体３
ｃに枢着されたユニバーサルジヨイント３ｄと、
該ユニバーサルジヨイト３ｄに枢着された発光部
本体３ｅと、該発光部本体３ｅの下端部に取付け
られた重錘３ｆ等により構成されている。

上記マグネツトブロツク３ａは、これに付設し
たレバーを操作することにより容易に鉄骨柱１か
ら取場外したり付着させたりすることができる。
また、支持本体３ｃを取付杆３ｂに沿つて調節移
動させ、該取付棒３ｂに刻設した目盛に合わせて
支持本体３ｅを所定位置にセツトすることが出来
る。さらに、上記発光部本体３ｅは、ユニバーサ
ルジヨイント３ｄと重錘３fbにより常に鉛直姿勢
を保つことが出来るようになつており、該発光部
本体３ｅからのレーザー光等の基準光線Ｌが鉛直
方向に正確に発射される。

一方、上記鉄骨柱２の頭部の一側面には、受光
部４が取付けられている。

該受光部４は、第３図に示すように、上記鉄骨
柱２に着脱自在に付着することが出来るマグネツ
トブロツク４ａと、該マグネツトブロツク４ａに
突設された取付杆４ｂと、該取付杆４ｂに摺動可
能に取付けられた受光部本体４ｃから構成されて
おり、該受光部本体４ｃにはセンタリング検出器
５が設けられている。

上記マグネツトブロツク４ａも、これに付設し
たレバーを操作することにより、鉄骨柱２に着脱
することが出来、また、受光部本体４ｃを取付杆
４ｂに沿つて調節移動させることが出来るように
なつている。

上記センタリング検出器５は、第４図に示すよ
うに、CCD等から成る４分割受光素子部５ａと、
対向する２素子間の光電子流を比較するＸ方向の
差動増幅部５ｂとＹ方向の差動増幅部５ｃから構
成されていて、上記４分割受光素子部５ａに当つ
た基準光線ＬのスポツトＳの対向２受光素子間面
積の差をＸ方向およびＹ方向について計算して、
中心からのズレを読取るようになつている。

また、上記鉄骨柱２の下端部には、近接センサ
ー６が取付けられていて、該鉄骨柱２を鉄骨柱１
上に吊降す際に、その近接距離を検出するように
なつている。尚、この近接センサー６の代りに、
上記レーザー光により測距機能を利用しても良
い。

第５図において、７はマイクロコンピユーター
であつて、上記受光部４のセンタリング検出器５
によつて検出されて鉄骨柱２の位置（姿勢）と、
上記近接センサー６によつて検出された両鉄骨柱
１，２の距離を入力し、上記タワークレーン等の
建方機械の操縦アクチユエーター８に指令信号を
出力するようになつている。

次に、上記装置による鉄骨建方作業について説
明する。

まず、鉄骨柱１および２の頭部に、それぞれ発
光部３および受光部４をセツトする。この際、発
光部３の基準光線Ｌの発射位置と受光部４の受光
ターゲツト４ｄの中心位置を、接続すべき両鉄骨
柱１，２の基準面から同じ距離にあるように発光
部本体３ｅと受光部本体４ｃの位置を調整してお
く。

また、鉄骨柱２の下端部には近接センサー６を
取付けておく。

上記準備作業が完了したら、鉄骨柱２の上端部
に吊りワイヤー９を掛けて、予めマイクロコンピ
ユーター７にインプツトしておいた建方順序に従
つてタワークレーン等の建方機械を所定吊込み位
置まで移動させる。この場合、該鉄骨柱２は出来
るだけ鉛直状態を保つように吊設するのが好まし
い。

鉄骨柱２を接続すべき鉄骨柱１のほぼ真上まで
移動させると、基準光線Ｌが受光部４に受光さ
れ、その受光スポツトＳがセンタリング検出器５
に照射され、鉄骨柱２が鉄骨柱１の真上に吊込ま
れたことが確認される。

続いて、コンピユーター７からの指令で鉄骨柱
２が降下されて、鉄骨柱１との距離が近接センサ
ー６により検出される。

尚、鉄骨柱２の降下中に、上記基準光線Ｌの受
光スポツトがセンタリング検出器５から外れそう
になると、アクチユエーター８に指令を送つて自
動的に修正する。

鉄骨柱２が鉄骨柱１上に建込まれると、直ちに
接続作業に入る。

接続作業に於いては、まず、仮締状態にボルト
を締めてから、コンピユーター７を働かせて、セ
ンタリング検出器５の中心部に基準光線Ｌの受光
スポツトＳが位置するよう、アクチユエーター８
に修正のための指令信号を送ると共に鉄骨柱２を
鉛直状態に保ちながらボルトを本締めする。

尚、接続作業位置に鉛直精度デイスプレイ（図
示せず）を配置して、作業員が鉛直度をモニター
しながら接続作業をすることが出来るようにして
もよい。

鉄骨柱２の接続が終了したら、発光部３、受光
部４および近接センサー６を取外して、次の建方
作業に移る。

尚、これらの発光部３、受光部４および近接セ
ンサー６等を複数組揃えておき、１組の発光部３
等の取外し取付けの準備作業中に、別組の発光部
３等により建方作業をすることが出来て、建方全
体の作業能率を向上せしめることが出来る。

第６図に示すように、鉄骨柱がＨ型鋼のような
フランジ部を有する鉄骨の場合には、上記マグネ
ツトブロツクにより鉄骨柱に取付ける代りに、そ
のフランジ部にネジ止め等で挟着するようにして
もよい。

また、第７図に示すように、鉄骨柱が梁接続部
や梁の一部等を一体的に設けた場合には、上記発
光部３および受光部４を鉄骨柱の角部や接続部に
取付けて、レーザー光等の基準光線Ｌの通過の邪
魔にならない工夫を要する。

また、上記発光部３のユニバーサルジヨイント
３ｄと重錘３ｆとの組合わせによるものに限ら
ず、基準光線Ｌの鉛直度を自動的に保つ手段であ
ればいずれでもよい。

第８図はカーテンウオール取付け作業に応用し
た別の実施例を示すものであつて、既設のカーテ
ンウオール１０たは建築物躯体に発光部３を取付
け、建込むべきカーテンウオール１１に上記受光
部４に取付け、上記実施例と同様の方法によりカ
ーテンウオールを正確な位置に正確な姿勢で取り
付けることが出来る。

第９図は鉄骨製タワー構築の実施例を示すもの
であつて、既設のタワー鉄骨材１２に発光部３を
取付け、建込むべき鉄骨材１３に上記受光部４を
取付けて、上記鉄骨建築物の実施例と同様の方法
により鉄骨材の建て方を行う。尚、本実施例の場
合には、基準光線Ｌは鉄骨材１３の建込角度（鉛
直とは限らない）に設定される。

発明の効果 (1) コンピユーターによる自動遠隔操作により、
建方が迅速かつ正確にできるだけなく、建込鉄
骨の鉛直精度を正確に維持しながら直ちに本締
めして立柱することが出来る。

(2) 作業が安全で且つ省略化が図れる。

(3) 多少の風速中でも安全に建方が出来、工期を
短縮することが出来る。

(4) カーテンウオール取付け等の外壁面の面出し
や、鉄骨製タワーの組立等にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明システムによる建方作業状態を
示す斜視図、第２図は発光部の拡大斜視図、第３
図は受光部の拡大斜視図、第４図はセンタリング
検出器の説明図、第５図は本発明システムの概要
を説明するブロツク図、第６図および第７図は別
の実施例の要部斜視図、第８図はカーテンウオー
ル取付け作業に応用した説明図、第９図は鉄骨製
タワーの組立に応用した説明図、第１０図は従来
の建方作業の説明図である。 １，２……鉄骨柱、３……発光部、３ａ……マ
グネツトブロツク、３ｂ……取付杆、３ｃ……支
持本体、３ｄ……ユニバーサルジヨイント、３ｅ
……発光部本体、３ｆ……重錘、４……受光部、
４ａ……マグネツトブロツク、４ｂ……取付杆、
４ｃ……受光部本体、４ｄ……受光ターゲツト、
５……センタリング検出器、５ａ……４分割受光
素子、５ｂ，５ｃ……差動増幅部、６……近接セ
ンサー、７……マイクロコンピユーター、８……
操縦アクチユエーター、９……吊りワイヤー、１
０，１１……カーテンウオール、１２，１３……
鉄骨材、Ｌ……基準光線、Ｓ……受光スポツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーザー光やLED光等の基準光線を発射す
   る発光部を既設の構築材に取り付けると共に、該
   基準光線を受光する受光部をタワークレーン等の
   建方機械により吊込まれる別の構築材に取付け、
   上記基準光線を上記別の構築材の建方方向に発射
   せしめると共に、該別の構築材の吊込み中に該基
   準光線を受光部により受光せしめ、該受光部から
   の受光信号をコンピユーターに入力して吊込み位
   置・姿勢等を測定せしめ、該コンピユーターから
   の指令信号を建方機械の操作用アクチユエーター
   に送つて吊込み構築材の接続位置を調整・保持せ
   しめながら両構築材を接続することを特徴とする
   構築材の自動建方システム。 ２ 上記受光部がセンタリング検出器および、セ
   ンタリング検出器と近接センサーの組合せから成
   ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項に
   記載の構築材の自動建方システム。 ３ 上記構築材が鉄骨材であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   構築材の自動建方システム。 ４ 上記鉄骨材が鉄骨柱であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第３項に記載の構築材の自動
   建方システム。 ５ 上記構築材がカーテンウオールであることを
   特徴とする前記特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の構築材の自動建方システム。