(57)【要約】【目的】家屋などの建造物の不当沈下を矯正する作業において、測量と多数のジャッキ操作の作業とが複雑な連携操作が必要とされ、従来から機械化自動運転によるし省力運転技術の方法が課題になっていた。多数のジャッキの動きを同時的に運転制御するためにジャッキ遠距離制御装置から自動運転制御できるようにし、矯正構造物の各部の矯正状況を連続的に測定計測管理し、矯正ジャッキの運転と連携させる方法。【手段】矯正ジャッキを油圧ポンプと一体化させてジャッキユニット化し、デジタル制御技術により遠距離制御運転機構により多数のジャッキの作業量をコンピュータで一括処理し設定し、同時に自動運転制御できるようにする。矯正状況は基準水位との差を連続的に測定できる矯正位置水準測定器により遠距離表示制御してジャッキの操作を連続的にできる測量監視装置を作る。【効果】矯正工事作業が自動運転化し、技術的に安全で迅速に行えるようになり、従来に比べてコスト的にも安くつき、矯正工事の省力化の点でリサイクル技術として産業上の広い分野に貢献できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不等沈下した家屋などの建造物の傾きを修正する目的で基礎下に設置した多数のジャッキを、遠距離から自動制御運転管理装置により同時に制御運転できるうにした建造物矯正ジャッキ自動運転制御システム。
【請求項２】
上記制御システムにおいて複数のジャッキの個別上昇量を自動制御運転管理装置に搭載したプログラミングソフトにより油圧ポンプの作業量として計算記録して、各ジャッキのジャッキの運動量を設定し稼動させることを特徴とする矯正ジャッキ自動運転制御管理装置
【請求項３】
上記制御システムにおいて個々のジャッキへ有線又は無線により遠距離から制御運転することを特徴とする矯正ジャッキ自動運転制御装置。
【請求項４】
各高圧油圧ジャッキと高圧油圧発生機構を同一ケース内に収容搭載して、自動制御運転管理装置からの運転指示情報にしたがい油圧を同一ケース内で発生せしめことを特徴とする油圧ジャッキユニット。
【請求項５】
上記各油圧ジャッキユニットは自動制御運転管理装置から設定したジャッキ伸長位置すなわち所定の上昇位置までジャッキのピストンシリンダーを可動させ同時停止させることを特徴とする。
【請求項６】
上記各ジャッキユニットは予定伸長量の異なった各ジャッキの可動速度を計算して等速度で稼動せしめ、任意の予定時間を設定しで、多数のジャッキを同時に設定位置に到達させる制御運転機構。
【請求項７】
ジャッキユニットケース内にはポンプに直結したオイルタンクを搭載し、供給圧搾空気のエネルギーでブースターポンプにより超高圧油圧発生機構稼動させ油圧を発生させ、ジャッキを伸長せしめることを特徴とし、個々のジャッキユニット内のジャッキだけでなく、ユニットの外部の性能の違う矯正用ジャキへも油圧ホースを介して超高圧オイルを供給できる機能がある。
【請求項８】
矯正ジャッキ自動制御運転管理装置は多数のジャッキの運転状況を集中表示管理できることを特徴とし各ジャッキの設定ジャッキ伸長量を設定して、個々のジャッキの移動量を表とグラフをパネル表示する。
【請求項９】
上記矯正ジャッキ運転制御管理システムにおいて、矯正経過を監視しつつ仕上げの操作ができるように自動運転中にもジャッキを自動運転から個別に手動に切り替えられ任意に運転を開始、休止停止することができることを特徴とする。
【請求項１０】
矯正経過状況を正確に把握するため、矯正対象建造物の外部に基準水位保持タンクを設置し、配管により矯正対象建造物上に複数の水平位置測量センサーを設置し多点の矯正位置を監視することを特徴とする多数のジャッキと照合連動同時表示させる水位計測器システム。
【請求項１１】
上記多数の矯正建造物水準観測装置は基準水位タンクから配管し水位測定観測装置の浮きの上下移動量を測量して電気信号に変換して電送又は無線で自動運転管理装置送り、同時に多数のデータを表示管理する。
【請求項１２】
上記多点水位測量管理装置は水位計測器システムと連動しジャッキ動作と矯正結果を表示照合検証する機能を有する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
開示技術は地震や軟弱地盤の沈下などが起因する、傾いた家屋や建造物を上昇横移動、嵩上げなどの施工方法で元の位置に矯正復元するための技術である。多数の油圧ジャッキを対象構造体の基礎下に設置して合理的に正確に矯正するため、精度の高い多数ジャッキを同時に運転管理できる制御装置により、不等沈下建造物矯正工法の自動運転省力化のための技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
傾いた家屋や建造物の矯正は各位置での矯正量を計測しジャッキアップの位置で地盤が弱い場合は機の地盤の改良や杭を打設してから目標矯正位置基礎下に複数の手動又は電動ジャッキを設置して矯正作業をする。
【０００３】
個別に稼動させて伸長させたジャッキの上昇により基準水平位置からの測量により上昇量結果が構造体の水平位置に回復するまで行う。任意に測量し直す測量結果に基づき各位置での上昇必要量の再計算した数値に基づきジャッキを逐次個別に上昇させる。このように測量とジャッキアップを何回も繰り返して矯正対象構造体の水平化を図る。
【０００４】
更に、矯正構造体の水平変化の測量は通常トランシットにより行われるので、矯正建造物の内外をトランシットにより多点を測量するがその時間内はジャッキの加圧作業は中断休止される。
【０００５】
矯正用ジャッキの可動は手動また電気によるジャッキを使うが、測量作業とジャッキアップの回数を少なくするために、特殊な経験的技能を有する作業員を多数配置しジャッキ上昇作業を互いに連絡報告しつつ高度な経験を有する作業を行うため、経験と技術の高い熟練作業員を多数配置することが望ましいとされる技術である。
【０００６】
上記矯正工事現場においては、単独又は複数のジャッキは超高圧の油圧ポンプから配管して作動させるか、又は個々のジャッキは直結した手動ハンドルを操作しでジャッキへ超高圧オイルを送る方法が採られている。
【０００７】
矯正工事においては上記のように通常のジャッキの構造から多くの人手を要する熟練した作業が不可欠であり、工期短縮が困難であると考えられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の矯正技術では経験豊富な技能工を同時的に多数必要とするためと、作業時間が短縮できる安全な機械化、自動化した矯正ジャッキシステムの開発が求められていた。
【０００９】
更に、矯正作業中に構造物がどのように上昇しているかを知るために、ジャッキ操作の作業を中断してトランシット測量する時間を割かねばならないため自動化ジャッキ技術が開発されてもトランンシットに頼らない矯正構造物の全体の水平変位を連続的に測量できる自動化測量観測機器の開発が併せて必要になった。
【００１０】
矯正工事は工事指揮者と多数の現場作業員との連携作業が複雑であり、簡便な自動化されたジャッキアップ技術の省力化システムの必要性は技術的には解っていても従来のジャッキ改良するだけでは経済的に成立する工法の開発は困難であった。すなわち、矯正作業の自動化には、家屋の自動観測測量技術とＩＤ高機能を採りいれたジャッキシステムと及びコンピュータ制御運転装置の３種類の技術分野を包含した新たな矯正工事システムとしての革新的なシステムと装置の開発が必要であった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための手段として、請求項１から請求項１２に表記される発明の建設構造物矯正システムにおいて、ジャッキユニットを矯正対象建造物の基礎下に必要台数設置して、矯正ジャッキ自動制御運転管理装置により制御運転できるようにし、技能工の熟練度を頼りにしていた矯正工事作業が機械化自動化された合理的で安全な施工方法が可能になった。
【００１２】
特許請求項４のコンパクト堅牢なケースに内に載貨重量１０トン、シリンダー伸び量１５０ｍｍジャッキと超高圧の油圧を発生させるブースターポンプとを、ジャッキオイルが配管内での配管の膨張による干渉を最小限に押さえるため金属性配管のみで直結してジャッキとポンプを一体化した構造にした。
【００１３】
上記ジャッキユニット内には特許請求項７に示すポンプと直結した５００ｃｃの油圧タンクとブースターポンプへの空気を制御運転するための電子制御機器を搭載した。
【００１４】
更にポンプとジャッキの間にストップバルブを配置し、作業後にジャッキ内の油圧を開放してオイルタンクに戻す配管構造にした。ストップバルブを開けるとジャッキは内のオイルは内部のスプリングによるピストンの下降によりオイルタンクに速やかに戻される機構である。
【００１５】
ジャッキユニット内には制御盤からのポンプの運転指示情報が送られてくる電気配線は、ユニット内に収められたターミナルでポンプと圧力センサーに配線され防塵、防水効果のある構造にした。
【００１６】
特許請求項２の発明の自動運転制御管理装置は３２セットのジャッキユニットにジャッキの昇降量と作業時間を設定、指示を電送し同時運転できるプログラミング機能を持つソフトが組み込まれた自動運転制御管理装置を開発した。
【００１７】
更に上記装置には特許請求項８に記す各ジャッキユニットの運転情報を矯正目標状況に合わせて設定するためにタッチパネルを備えて、ジャッキユニットごとのミリ単位のジャッキ上昇量と限界上載過重を設定するようにし、特許請求項６、１０の全作業時間を１５分、３０分、１時間、２時間などと任意に選定できるよう予めプログラミングしておくことができるようにした。
【００１８】
特許請求項１０の発明の矯正建造物変位測量システムではジャッキユニットのジャッキの上昇に伴い建造物のジャッキ位置の付近又は直上に水平変位連続自動測量機を設置し、多点の測量作業を同時に連続的に測量できる自動化した装置を自動運転制御管理装置と連動させて矯正状況を確認しつつジャッキアップの作業を休止することなく連続的な作業が可能になった。
【００１９】
なお上記測量システムでは特許請求項１１，１２の発明のように、水平変位連続自動測定機器は基本水平基準点に設置した基準点の水槽と連結配管して、測定器の水位の変化が、その位置の高度変化としてミリ単位で連続的に測定できるようにし、自動運転制御管理装置に電送してパネル表示し矯正構造物の全容を監視する方法を開発した。
【００２０】
上記水平変位測定機は矯正建造物の外壁へ設置するか、床や柱などの任意の位置に設置できる構造にした。
【００２１】
３２台の測定器は４台の中継ボックス８台ずつ配線し、中央表示パネルへは４本のシリアル配線だけで送電できるシンプルな配線とした。したがって矯正家屋が４面を持つ家屋の場合は各面に中継器を配置し単純な配線で測定情報が中央に集中管理できる。水槽を別に設置すれば、基準水位のタンクと二階などへも設置できその階の相対的変化の観測比較できる装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
発明が実施しようとする形態は図面を参照して説明すれば以下の通りである。
【００２３】
発明の実施の形態１。
図１模式概念図に示す実施の発明の形態は、出願のシステムの原理態様を示すものであり、３２台の１矯正用ジャッキと２矯正ジャッキ自動運転制御管理装置により中央で集中して運転管理できる装置で構成するジャッキ運転機構及びジャッキの上昇に伴い矯正対象構造物の矯正経過を３２台の３水位自動計測機により連続測量して２矯正ジャッキ自動運転制御管理装置に電送して矯正作業の連続的に運転管理できる測量機で構成する矯正ジャッキ自動運転制御管理システムである。
【００２４】
２矯正ジャッキ自動運転制御管理装置から４矯正ジャッキユニットへは３コンプレッサーで発生した空気を調製した二次圧縮空気を送る４圧搾空気パイプと運転制御用の情報を伝達するためのシールド電線と平行して連結されている。更に矯正家屋の矯正の状況は５水位自動計測器の６中継機と４本のシールド線で２の制御管理装置へ接続して連続的に監視管理できる。
【００２５】
図１の３矯正建造物水準測定システムは７基準水位タンク、８矯正建造物水準自動測定機、６中継器測定部と２矯正ジャッキ自動運転制御管理装置上のパネル表示装置で構成される発明の特許請求項１０，１１，１２の矯正建造物の水平基準との差を自動測量する目的のシステムである。ジャッキユニットの制御運転を省力化運転し、矯正作業を短時間に終了するため矯正建造物の各位置の基準水平との差を正確に把握するために連続的に計測できる計測システムである。
【００２６】
８矯正建造物水準自動測定機は７基準水位タンクとの水位差をミリ単位で自動測量できる水位自動測定システムであり、９の配管により基準水位タンクに接続されている。接続している２矯正ジャッキ自動運転制御管理装置上のタッチパネルには全ての計測器の値を数値表と、グラフ表示画面上で比較検討する。
【００２７】
上記タッチパネルはコンピュータによる演算機能を備え、作業前に基準水位に対して個々の計測器がどのような水平の差にあるか計算表示する。更に各位置の目標矯正量を設定することができ、その値がゼロになると作業終了時を知らせる単純で管理し易い表示機能を有する。
【００２８】
図１の６中継器は水位計測機８台の情報を制御機へ送るため配線を単純化する装置である。３２台の水位計の情報は４台の中継機で４本のシールド腺にまとめられ単純化されている。更に制御運転機器と距離の離れる場合は、中継器は無線送信を搭載することも配慮して設計している。
【００２９】
発明の実施の形態２。
図２は発明の図１の１矯正ジャッキユニットの具体的な実施形態の詳細図である。ジャッキユニットには設計１載荷重１０トンのジャッキが組み込まれた鉄製の２ジャッキユニットケースで、上部に３取っ手があり片手で矯正建造物の基礎下に運べるような軽量小型化した構造である。内部にはジャッキオイルを超高圧に加圧しする４油圧ポンプや５圧力センサー、電磁弁などが搭載されている。
６ストップバルブは、作業終了時にジャッキ内のオイルを内装の７オイルタンクに戻す機能を持ち、８は内部のタンクのオイル状況を示すオイルゲージである。９は制御情報を伝達するシールド線のソケットであり、１０は二次空気のホースを接続する取付け口である。
【００３０】
発明の実施の形態３
図３は中央でジャッキを集中制御する図１の２矯正ジャッキ自動運転管理装置の制御盤面である。１電源スイッチ、２一次空気圧力計と３調整弁で圧力を調整し、各ポンプの運転状況は３二次空気圧力指示計で示す。制御盤の中央には４タッチパネルを搭載し、ジャッキの運転に先立ち計画ジャッキ稼動量や限度圧力などの設定を行い、運転作業中はそれらの数値を表とグラフで表示して各ジャッキ運転状態と建造物の矯正状況を比較管理する。
【００３１】
図４は上記１３タッチパネルの具体的な設定画面であり、各ジャッキの予定ジャッキ上昇量と作業時間を任意に設定することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、この出願の発明である矯正ジャッキ自動運転管理システムを適用すれば、不等沈下建設構造物の矯正作業において建造物の計測から矯正油圧ジャッキの自動運転化が可能になった。また矯正工法のほとんど全域にわたる技術を包含しているため、矯正工事の複雑な作業が自動運転により合理的化でき作業工程が簡略化され、著しく施工しやすい工法になった。
【００３３】
このシステムの使用により技能員が小員数で作業でき、管理業務の大幅な省力化が進み工期の著しい短縮化が図られる。作業現場での工程管理において作業場での直接の利益に貢献するシステムとして活用できる事から、工事費の削減に結びつく、優れた効果が奏される。
【００３４】
当システムは、自動運転のデジタル制御技術を駆使しているため、電送により、日本全国の遠距離現場における上述した管理が任意の場所で集中的に監視管理業務が行なえる画期的な管理システムとして利用できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願における多数の建造物矯正用ジャッキを自動運転制御する設備の配置全体を表す発明の原理態様の略図である。
【図２】図１における１矯正ジャッキユニットの構造を示す模式概略図である。
【図３】図１における２矯正ジャッキ自動制御運転管理装置の運転操作盤の概略図。
【図４】図３における制御盤上のタッチパネルの標準的な各ジャッキの作業内容を設定する設定画面例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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