JPS6314959A

JPS6314959A - 構築材の自動建方システム

Info

Publication number: JPS6314959A
Application number: JP61158064A
Authority: JP
Inventors: 小森　眞
Original assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Current assignee: Tokyu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1988-01-22
Also published as: JPH0543029B2

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】ｆＬＬＪ，匹杜肚た１本発明は、鉄骨構造、鉄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。

聚迷ｆｉ従来、例えば鉄骨の建方工法としでは、第１０図に示す
ように、工場にて数層分を１ｎ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＃９ｉ械によ
り建込むと共に、これに鉄骨梁等の横架材を掛は渡し、
各接合部を本締ボルトの１７５〜１７３本数のポルＦ″
′Ｃ″仮締めし、その後、鉄骨の要所にワイヤーで筋か
いを張ってトランシット・下げ振り等で歪を修正しなが
ら本締め、溶接またはリベット打ちしていた。

そして、上記鉄骨柱の建込みに際しては、各接合部の位
置に誘導作業具が居て、建方８！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−等の無線機
を用いて誘導していた。

ノ明が　ｉ　しようとする４　、ヴしかしながら、上記現場作業具の手・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、誘導に手間取って時間がかかったり
危険を伴ない、特に風が強いと建込作業が出来なかった
。

また、上記従来の建方工法は、一旦仮締めしてから歪直
し作業を行なっていたため、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った。

本発明は、上記従来の建方工法の問題点を解決するため
１こなされたもので、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
コンピュ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、誘導作業具の
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。

−点を　゛するための−Ｆ二本発明の構築材の自動建方システムは、レーザー光やＬ
ＥＤ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
をコンピューターに入力して吊込み位置・姿勢等を測定
せしめ、該コンピューターからの指令信号を建方機械の
操作用アクチュエーターに送って吊込み構築材の接続位
置を調整・保持せしめながら面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、又はカーテンウす一ルであることを特徴とするも
のである。

害１■殊以下、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
部であって、その上に接続される別の鉄骨柱２がタワー
クレーン、トラッ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ットブロック３ａ
と、該マグネットブロック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３
ｃと、該支持本体３ｃに枢着されたユニバーサルシタイ
ン）３ｄと、該ユニバーサルシタイン）３ｃｌ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。

上記マグネットブロック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に沿って調節移動させ、該取付棒３ｂに刻設し
た目盛に合わせて支持本体３ｅを所定位置にセットする
ことが出来る。

さらに、上記発光部本体３ｅは、ユニバーサルシライン
）３ｄと重錘３ｒにより常に鉛直姿勢を保つことが出来
るようになっており、該発光部本体３ｅからのレーザー
光等の基準光＃ＸＬ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６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ットブロック４ａ
と、該マグネットブロック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。

上記マグネットブロック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に沿って調節移動
させることが出来るようになっている。

上記センタリング検品器５は、第４図に示すように、Ｃ
ＯＤ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方向の差動層＠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に当った基準光線りのスボノ）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っている。

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っている。尚、この
近接センサー６の代りに、上記レーザー光による測距機
能を利用しても良い。

＠５図において、７はマイクロコンピュータ−であって
、上記受光部４のセンタリング検出器５によって検出さ
れた鉄骨柱２の位置（姿勢）と、上記近接センサー６に
よって検出された内鉄骨柱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ュエーター８
に指令信号を出力するようになっている。

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をセットする。二の際、発光部３の基準光
＃ｌＬの発射位置と受光部４の受光ターデッ）４ｃｌの
中心位置を、接続すべき内鉄骨柱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ュータ−７にイ
ンプットしておいた建方順序に従っ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＃ｉｔＬが受光部４に受光され、その受光
スボッ）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、コンピューター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、上記基準光線りの受光スポッ
トがセンタリング検出器５から外れそうになると、アク
チュエーター８に指令を送っ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、コンピューター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りの受光スポットＳが位置する
よう、アクチュエーター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６尚、接続作業位置に鉛直精度ディスプレイ（図
示せず）を配置して、作業具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およブ近接センサー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、別紙の発光部３等により建方作業を
することが出来で、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７ランノ
部を有する鉄骨の場合には、上記マグネットブロックに
より鉄骨柱に取付ける代りに、その７ランノ部にネジ止
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ＩａＬ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、基準光線りの
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は作業に応用した別の実
施例を示すものであって、既設のカーテンウオール１０
ま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を取付け、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。

＄９図は鉄骨製タワー構築の実施例を示すものであって
、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、本災施例の場合には、基準光＋ｌＩＬは鉄骨材１
３の建込角度（鉛直とは限らない）に設定される。

λ肚α洟人（１）コンピュ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でなく、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６（２）作業が安全で且つ省力化が図れる。

（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は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ンク図、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は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
ネットブロック、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・・
・マグネットブロック、４ｂ・・・取付杆、４ｃ・・・
受光部本体、４ｄ・・・受光ターデッド、５・・・セン
タリング検出器、５ａ・・・４分割受光素子、５　ｂ、
　５　ｅ・・・差動増幅部、６・・・近接センサー、７
・・・マイクロコンピュータ−１８・・・操縦アクチュ
エーター、９・・・吊りワイヤー、１０゜１１・・・カ
ーテンウオール、１２．１３・・・鉄骨材、Ｌ・・・基
準光線、Ｓ・・・受光スポット。

Claims

【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ューターに入力して吊込
み位置・姿勢等を測定せしめ、該コンピューターからの
指令信号を建方機械の操作用アクチュエーターに送って
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ォ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。