JP7303767B2 - Structure construction device and structure construction method - Google Patents
Structure construction device and structure construction method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7303767B2 JP7303767B2 JP2020042811A JP2020042811A JP7303767B2 JP 7303767 B2 JP7303767 B2 JP 7303767B2 JP 2020042811 A JP2020042811 A JP 2020042811A JP 2020042811 A JP2020042811 A JP 2020042811A JP 7303767 B2 JP7303767 B2 JP 7303767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistant layer
- pressure
- head
- scanning direction
- cement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
Description
本発明は、セメント系材料と芯材系材料を積層して積層構造物を構築する構造物施工装置および構造物施工方法に関する。 The present invention relates to a structure construction apparatus and a structure construction method for constructing a laminated structure by laminating a cement-based material and a core material-based material.
セメント系材料と樹脂系材料とを吐出する吐出ノズルと、吐出ノズルを移動させる移動装置と、を備えた積層構造物の構築装置が知られている(特許文献1)。この構築装置では、圧縮材の内部に引張材を有する造形物の一単位を積層することで積層構造物が造形されていた。 BACKGROUND ART There is known an apparatus for constructing a laminated structure including a discharge nozzle for discharging a cement-based material and a resin-based material and a moving device for moving the discharge nozzle (Patent Document 1). In this building apparatus, a laminated structure is built by stacking one unit of a modeled object having a tension member inside a compression member.
上記した構築装置のように、一単位の造形物を積層して積層構造物を構築した場合、材料の凝固状態や積層した造形物同士の位置ずれ等によって、積層造形物が一体にならず、積層構造物に継目ができてしまう虞もあった。つまり、上記した構築装置では、連続した積層構造物を適正に構築することができない虞があった。 When a layered structure is constructed by stacking one unit of modeled objects as in the construction device described above, the layered modeled objects do not come together due to the solidification state of the materials and the positional deviation of the stacked modeled objects. There is also the possibility that seams may form in the laminated structure. In other words, there is a possibility that the construction apparatus described above cannot properly construct a continuous laminated structure.
本発明は、上記課題を解決するために、連続した積層構造物を適正に構築することができる構造物施工装置および構造物施工方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a structure construction apparatus and a structure construction method capable of properly constructing a continuous laminated structure.
本発明は、セメント系材料と芯材系材料を積層して積層構造物を構築する構造物施工装置であって、主走査方向に移動する移動部と、前記移動部に搭載され、前記セメント系材料を吐出して第1耐圧力層を造形する第1セメント系ヘッドと、前記移動部に搭載され、前記第1セメント系ヘッドによって造形された前記第1耐圧力層の前記主走査方向の上流側で前記芯材系材料を吐出して前記第1耐圧力層に重ねるように耐張力層を造形する芯材系ヘッドと、前記移動部に搭載され、前記芯材系ヘッドによって造形された前記耐張力層の前記主走査方向の上流側で前記セメント系材料を吐出して前記第1耐圧力層との間に前記耐張力層を挟むように第2耐圧力層を造形する第2セメント系ヘッドと、前記移動部を前記主走査方向に移動させながら前記第1セメント系ヘッド、前記芯材系ヘッドおよび前記第2セメント系ヘッドを吐出制御し、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層を前記主走査方向に連続して造形させる制御部と、を備えた。 The present invention is a structure construction apparatus for constructing a laminated structure by laminating a cement-based material and a core material-based material, comprising: a moving part that moves in a main scanning direction; A first cement-based head that discharges a material to shape a first pressure-resistant layer; a core material system head that discharges the core material system on the side and shapes a stress-resistant layer so as to overlap the first pressure-resistant layer; A second cement system that discharges the cement-based material on the upstream side of the stress-resistant layer in the main scanning direction to form a second pressure-resistant layer so that the stress-resistant layer is sandwiched between the second pressure-resistant layer and the first pressure-resistant layer. While moving the head and the moving part in the main scanning direction, the first cement-based head, the core material-based head, and the second cement-based head are controlled to discharge the first pressure-resistant layer and the tensile strength layer. and a controller for continuously forming the second pressure-resistant layer in the main scanning direction.
この場合、前記移動部は、前記主走査方向に移動すると共に前記主走査方向に直交する副走査方向に移動し、前記制御部は、前記移動部を前記副走査方向に移動させながら前記第1セメント系ヘッド、前記芯材系ヘッドおよび前記第2セメント系ヘッドを吐出制御し、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層を前記前記副走査方向に連続して造形させてもよい。 In this case, the moving section moves in the main scanning direction and in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and the control section moves the moving section in the sub-scanning direction while moving the first moving section. The discharge of the cement-based head, the core material-based head, and the second cement-based head is controlled to form the first pressure-resistant layer, the tension-resistant layer, and the second pressure-resistant layer continuously in the sub-scanning direction. You may let
また、この場合、前記移動部と前記第1セメント系ヘッドとを連結し、前記第1セメント系ヘッドを移動可能に支持する第1セメント系アーム部と、前記移動部と前記芯材系ヘッドとを連結し、前記芯材系ヘッドを移動可能に支持する芯材系アーム部と、前記移動部と前記第2セメント系ヘッドとを連結し、前記第2セメント系ヘッドを移動可能に支持する第2セメント系アーム部と、を更に備え、前記制御部は、前記第1セメント系アーム部、前記芯材系アーム部および前記第2セメント系アーム部の移動を更に制御してもよい。 Further, in this case, a first cement-based arm section that connects the moving section and the first cement-based head and movably supports the first cement-based head, and the moving section and the core material-based head. and a core material system arm part that movably supports the core material system head; and a second cement system arm that connects the moving part and the second cement system head and movably supports the second cement system head. and two cementitious arms, wherein the controller may further control movement of the first cementitious arm, the wicking arm and the second cementitious arm.
本発明は、セメント系材料と芯材系材料を積層して積層構造物を構築する構造物施工方法であって、主走査方向に移動可能な移動部に搭載された第1セメント系ヘッドから前記セメント系材料を吐出して第1耐圧力層を造形する第1耐圧力層形成工程と、前記移動部に搭載された芯材系ヘッドから前記第1セメント系ヘッドによって造形された前記第1耐圧力層の前記主走査方向の上流側で前記芯材系材料を吐出して前記第1耐圧力層に重ねるように耐張力層を造形する耐張力層形成工程と、前記移動部に搭載された第2セメント系ヘッドから前記芯材系ヘッドによって造形された前記耐張力層の前記主走査方向の上流側で前記セメント系材料を吐出して前記第1耐圧力層との間に前記耐張力層を挟むように第2耐圧力層を造形する第2耐圧力層形成工程と、を備え、前記第1耐圧力層形成工程、前記耐張力層形成工程および前記第2耐圧力層形成工程が前記移動部を前記主走査方向に移動させながら行われることで、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層が前記主走査方向に連続して造形される。 The present invention is a structure construction method for constructing a laminated structure by laminating a cement-based material and a core material-based material. a first pressure-resistant layer forming step of ejecting a cement-based material to shape a first pressure-resistant layer; a stress-resistant layer forming step of ejecting the core material on the upstream side of the pressure layer in the main scanning direction to form a stress-resistant layer so as to overlap the first pressure-resistant layer; The cement-based material is discharged from the second cement-based head on the upstream side in the main scanning direction of the stress-resistant layer formed by the core material-based head, and the stress-resistant layer is formed between the first pressure-resistant layer and the cement-based material. and a second pressure-resistant layer forming step of forming a second pressure-resistant layer so as to sandwich the By moving the moving part in the main scanning direction, the first pressure-resistant layer, the tension-resistant layer, and the second pressure-resistant layer are formed continuously in the main scanning direction.
この場合、前記移動部は、前記主走査方向に移動すると共に前記主走査方向に直交する副走査方向に移動し、前記第1耐圧力層形成工程、前記耐張力層形成工程および前記第2耐圧力層形成工程が前記移動部を前記副走査方向に移動させながら行われることで、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層が前記副走査方向に連続して造形されてもよい。 In this case, the moving part moves in the main scanning direction and also moves in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction to perform the first pressure-resistant layer forming step, the stress-resistant layer forming step, and the second stress-resistant layer forming step. By performing the pressure layer forming step while moving the moving portion in the sub-scanning direction, the first pressure-resistant layer, the tension-resistant layer, and the second pressure-resistant layer are continuously shaped in the sub-scanning direction. may be
また、この場合、前記第1耐圧力層形成工程、前記耐張力層形成工程および前記第2耐圧力層形成工程は並行して行われてもよい。 In this case, the first pressure-resistant layer forming step, the tension-resistant layer forming step, and the second pressure-resistant layer forming step may be performed in parallel.
本発明によれば、連続した積層構造物を適正に構築することができる。 According to the present invention, a continuous laminated structure can be properly constructed.
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Although terms indicating directions and positions are used in this specification, these terms are used for convenience of explanation and do not limit the technical scope of the present invention.
本実施形態に係る構造物施工装置1は、セメント系材料と芯材系材料を積層して積層構造物を構築する。本実施形態では、構造物施工装置1が、積層構造物の一例として、コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダム90のフェイススラブ93を構築する場合について説明する。
The structure construction apparatus 1 according to this embodiment builds a laminated structure by laminating a cement-based material and a core-based material. In this embodiment, a case where the structure construction apparatus 1 constructs a face slab 93 of a concrete surface impermeable wall
[コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダム]
まず、図1を参照して、コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダム90について簡単に説明する。図1はコンクリート表面遮水壁型ロックフィルダム90の概略を示す断面図である。なお、以下の説明では、コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダム90を「CFRD90(Concrete Face Rockfill Dam)」と呼ぶ。また、本実施形態の説明では、斜面に沿った方向を主走査方向とし、主走査方向に直交した水平方向を副走査方向とする。
[Concrete surface impermeable wall type rockfill dam]
First, with reference to FIG. 1, a concrete surface impermeable wall
CFRD90は、岩石や土砂等のロック材を積み上げて建設されるダムである。積み上げられたロック材は、略台形状断面の堤体91を構成する。堤体91の上流側斜面には構造物施工装置1によってコンクリートが打設され、積層構造物の一例としてのフェイススラブ93が構築される。なお、堤体91の軸心部に粘土等の遮水性材料から成るコア(図示せず)が構築されてもよい。
CFRD90 is a dam constructed by piling up rock materials such as rocks and soil. The piled up rock materials form a
[構造物施工装置]
次に、図2ないし図5を参照して、構造物施工装置1について説明する。図2は構造物施工装置1を示すブロック図である。図3は構造物施工装置1および堤体91の一部を示す側面図である。図4は構造物施工装置1を示す側面図である。図5は構造物施工装置1および堤体91の一部を示す平面図である。
[Structure construction equipment]
Next, the structure construction apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the structure construction device 1. As shown in FIG. FIG. 3 is a side view showing the structure construction apparatus 1 and part of the
図2に示すように、構造物施工装置1は、移動部2と、プリント部3と、制御部4と、を備えている。移動部2は、堤体91の上流側斜面に設置され(図3参照)、主走査方向に移動すると共に副走査方向に移動する。プリント部3は、移動部2に搭載され(図3参照)、3Dプリンタ技術でフェイススラブ93を積層造形する。制御部4は、移動部2およびプリント部3を制御する。
As shown in FIG. 2 , the structure construction device 1 includes a moving
<移動部>
図4に示すように、移動部2は、主走査台車10と、副走査台車11と、を有している。主走査台車10は主走査方向に移動し、副走査台車11は副走査方向に移動する。
<Moving part>
As shown in FIG. 4 , the
(主走査台車)
図4および図5に示すように、主走査台車10は、堤体91を副走査方向に横断するように副走査方向に長く形成されている。主走査台車10は、硬化したフェイススラブ93上を主走査方向に走行するための複数の車輪10Aを有している。堤体91の天端92には複数の駆動ウィンチ12(図2参照)が配置されており、主走査台車10には駆動ウィンチ12から巻き出されたワイヤロープ(図示せず)の先端が接続されている。駆動ウィンチ12がワイヤロープを巻き取ることで、主走査台車10は堤体91の上流側斜面に沿って上昇する。なお、本実施形態では、主走査台車10が、駆動ウィンチ12によって上昇していたが、車輪10Aを回転駆動させて自走させてもよし、堤体91に敷設されたラックレールに噛み合うピニオンを回転駆動させて自走させてもよい(図示せず)。
(main scanning carriage)
As shown in FIGS. 4 and 5, the
(副走査台車)
副走査台車11は、主走査台車10に対して副走査方向に移動可能に搭載されている。具体的には、主走査台車10の上面は略水平に形成されており、主走査台車10の上面には副走査方向に延びた一対のレール13が敷設されている。副走査台車11は、一対のレール13に沿って走行するための複数の車輪11Aを有している。副走査台車11には、車輪11Aを回転駆動させるための駆動モーター14が搭載されている。駆動モーター14が駆動することで、副走査台車11はレール13に沿って副走査方向に往復移動する。なお、本実施形態では、副走査台車11が、車輪11Aを回転駆動させることで移動していたが、ウィンチによって引っ張ることで移動させてもよいし、主走査台車10に敷設されたラックレールに噛み合うピニオンを回転駆動させて自走させてもよい(図示せず)。
(sub-scanning carriage)
The
<プリント部>
図4および図5に示すように、プリント部3は、移動部2の副走査台車11に搭載されている。プリント部3は、セメント系造形部20と、芯材系造形部30と、を有している。セメント系造形部20はコンクリートの層を積層造形し、芯材系造形部30は鉄筋に相当する層を積層造形する。
<Print section>
As shown in FIGS. 4 and 5, the
<セメント系造形部>
図4および図5に示すように、セメント系造形部20は、第1セメント系ヘッド21と、第2セメント系ヘッド22と、第1セメント系アーム部23と、第2セメント系アーム部24と、コンプレッサー25と、を有している。
<Cement molding part>
As shown in FIGS. 4 and 5, the
(第1セメント系ヘッド、第2セメント系ヘッド)
第1セメント系ヘッド21および第2セメント系ヘッド22は、それぞれ、セメント系材料を吐出するための第1および第2ノズル21A,22Aを有している。セメント系材料は、例えば、セメント、骨材(砂、砂利等)、水および混和剤を混合したコンクリートである。コンクリートは、第1および第2ノズル21A,22Aから吐出可能な流動性と、造形した層上に積層可能に自立するチキソトロピー性と、積層可能になる強度まで硬化する速硬性と、を有する配合となっている。詳細は後述するが、第1セメント系ヘッド21はコンクリートを吐出して第1耐圧力層L1を造形し、第2セメント系ヘッド22はコンクリートを吐出して第2耐圧力層L3を造形する。第1および第2耐圧力層L1,L3は、コンクリートから成る層である。
(1st cementitious head, 2nd cementitious head)
The first
(第1セメント系アーム部、第2セメント系アーム部)
第1セメント系アーム部23および第2セメント系アーム部24は、それぞれ、多関節のロボットアームであって、移動部2(副走査台車11)と第1および第2セメント系ヘッド21,22とを連結している。第1および第2セメント系アーム部23,24は、前後・左右・上下に第1および第2セメント系ヘッド21,22を移動可能に支持している。具体的には、第1および第2セメント系アーム部23,24の基端部は、副走査台車11の下流側の側面に対し軸周りに回動可能かつ前後・左右・上下に揺動可能に連結されている。第1セメント系アーム部23の先端部には、第1ノズル21Aを下方に向けた姿勢(堤体91の上流側斜面に対向させた姿勢)で第1セメント系ヘッド21が支持されている。これと同様に、第2セメント系アーム部24の先端部には、第2ノズル22Aを下方に向けた姿勢で第2セメント系ヘッド22が支持されている。また、第1セメント系アーム部23は、第2セメント系アーム部24よりも長く形成されており、第1セメント系ヘッド21を第2セメント系ヘッド22よりも主走査方向の下流側に位置させることができる。
(First cement-based arm, second cement-based arm)
The first cement-based
<コンプレッサー>
コンプレッサー25は、コンクリートを第1および第2セメント系ヘッド21,22に圧送する装置である。コンプレッサー25には、第1および第2パイプ21B,22Bを介して第1および第2セメント系ヘッド21,22が連通している。堤体91の副走査方向の端部において主走査台車10に並ぶ位置には、コンプレッサー25に向けてコンクリートを圧送するコンクリートポンプ26が配置されている(図5参照)。コンクリートポンプ26は、主走査台車10と同様に主走査方向に移動可能に設けられている。なお、コンクリートポンプ26は、主走査台車10に搭載して主走査台車10と一体に移動する構成としてもよい。
<Compressor>
図3および図5に示すように、コンクリートは、堤体91の天端92に配置されたミキサー車27からシュート28を介してコンクリートポンプ26に供給され、コンクリートポンプ26からコンプレッサー25に送られる。シュート28は、例えば、鋼製で半円筒状に形成され、堤体91の副走査方向の端部に沿って設けられている。コンクリートは、コンプレッサー25から第1および第2セメント系ヘッド21,22に圧送され、第1および第2ノズル21A,22Aから吐出される。
As shown in FIGS. 3 and 5, concrete is supplied from a
<芯材系造形部>
図4および図5に示すように、芯材系造形部30は、芯材系ヘッド31と、芯材系アーム部32と、インクタンク33と、を有している。
<Core material system molding part>
As shown in FIGS. 4 and 5 , the core material
(芯材系ヘッド)
芯材系ヘッド31は、例えば、ピエゾ方式によって芯材系材料を吐出するための複数の吐出ノズル31Aを有している。複数の吐出ノズル31Aは、堤体91の上流側斜面に対向するノズルプレート31Bに穿設されている。芯材系材料は、例えば、鉄製の微粒子を含む金属インク(液体)である。芯材系ヘッド31には金属インクを加熱するためのヒーター(図示せず)が取り付けられている。詳細は後述するが、芯材系ヘッド31は、金属インクを吐出して耐張力層L2を造形する。耐張力層L2は、吐出された金属インクの液滴に含まれる複数の金属粒子が融合・硬化して構成される。
(Core head)
The
(芯材系アーム部)
芯材系アーム部32は、第1および第2セメント系アーム部23,24と同様に、多関節のロボットアームであって、移動部2(副走査台車11)と芯材系ヘッド31とを連結している。芯材系アーム部32は、前後・左右・上下に芯材系ヘッド31を移動可能に支持している。また、芯材系アーム部32は、第1セメント系アーム部23よりも短く、且つ第2セメント系アーム部24よりも長く形成されている。芯材系アーム部32は、芯材系ヘッド31を第1セメント系ヘッド21よりも主走査方向の上流側かつ第2セメント系ヘッド22よりも主走査方向の下流側に位置させることができる。
(core material arm)
Like the first and second
(インクタンク)
インクタンク33(図4参照)は、金属インクを貯留するための容器である。インクタンク33は、チューブ(図示せず)を介して芯材系ヘッド31に連通している。また、インクタンク33にはコンプレッサー25が連通しており、コンプレッサー25によって金属インクは芯材系ヘッド31に圧送される。
(ink tank)
The ink tank 33 (see FIG. 4) is a container for storing metallic ink. The
<制御部>
制御部4は、移動部2の副走査台車11に搭載されている(図4参照)。なお、制御部4は、主走査台車10に搭載されてもよいし、プリント部3に搭載されてもよい。
<Control section>
The control unit 4 is mounted on the
図2に示すように、制御部4は、演算処理部40と、記憶部41と、通信部42と、を有している。演算処理部40、記憶部41および通信部42は互いに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2 , the control unit 4 has an
演算処理部40は、記憶部41に格納されたプログラムに従って演算処理を実行する。記憶部41は半導体記憶装置や磁気記憶装置等を含み、記憶部41にはプログラムやデータが記憶(格納)される。通信部42は、構造物施工装置1から離れて設置された遠隔操作機器5との間で信号の送受信を無線で行う。なお、制御部4には、データや演算結果等を表示する表示部(液晶ディスプレイ等)や制御部4に指示を入力する操作部(キーボードやマウス等)が設けられてもよい。また、通信部42は、遠隔操作機器5との間で信号の送受信を有線で行ってもよい。
The
制御部4は、移動部2の駆動ウィンチ12や駆動モーター14に電気的に接続されている。また、制御部4は、プリント部3の各機器に電気的に接続されている。制御部4は、移動部2を主走査方向または副走査方向に移動させながら第1および第2セメント系ヘッド21,22、芯材系ヘッド31を吐出制御する。また、制御部4は、第1および第2セメント系アーム部23,24および芯材系アーム部32の移動を制御する。
The control unit 4 is electrically connected to the
なお、構造物施工装置1には、計測部6が設けられている。計測部6は、移動部2に設けられ、主走査台車10や副走査台車11の移動量を検出するセンサー(例えば、エンコーダー、レーザー距離計、レーザースキャナー等)と、プリント部3に設けられ、各ヘッド21,22,31からの各材料の吐出量や出来高の状態(厚さ、平滑さ等)を検出するセンサー(例えば、カメラ、レーザースキャナー等)と、を含んでいる。制御部4は、計測部6からの出力に基づいて当該移動量や当該吐出量をフィードバック制御する。なお、計測部6(各種センサー)は、移動部2やプリント部3に搭載されていなくてもよく、移動部2やプリント部3の外部(堤体91)に設けられてもよい。
A measuring
[構造物施工方法]
次に、図4ないし図6を参照して、フェイススラブ93を構築する構造物施工方法について説明する。図6は構造物施工方法を示すフローチャートである。
[Structure construction method]
Next, a structure construction method for constructing the
図4および図5に示すように、フェイススラブ93は、第1耐圧力層L1、耐張力層L2および第2耐圧力層L3を積層することで構築される。第1耐圧力層L1、耐張力層L2および第2耐圧力層L3は、それぞれ、コンピュータ上で3次元モデリングされ、その3次元モデリングデータは薄層に分けられた複数の積層データ(2次元データ)に加工されている。複数の積層データは、制御部4の記憶部41に記憶されている。なお、複数の積層データは、遠隔操作機器5の記憶装置に記憶され、適時、遠隔操作機器5から制御部4に送信されてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
フェイススラブ93は、堤体91の下部から天端92に向かって構築される。構造物施工方法は、構造物施工装置1を連続的に移動させながら実行され、継目の無い連続したフェイススラブ93を構築する。なお、堤体91の最下端には、構造物施工装置1によってコンクリートを打設できないため、予めスタータースラブ94が構築されている(図1参照)。構造物施工方法の開始前(初期状態)では、構造物施工装置1(主走査台車10)はスタータースラブ94上に設置され、副走査台車11は副走査方向の一端に位置しているものとする。
The
作業員は、遠隔操作機器5を操作し、遠隔操作機器5から構造物施工装置1の制御部4に自動運転を実行するための制御信号を送信させる。制御部4は、制御信号を受信すると、記憶部41に記憶された積層データに基づいてフェイススラブ93の構築処理を実行(開始)する。
The worker operates the
まず、制御部4は、第1セメント系アーム部23を移動させ、第1耐圧力層L1の造形開始点に第1セメント系ヘッド21を配置し、第1セメント系ヘッド21(第1ノズル21A)からコンクリートを吐出させて第1耐圧力層L1の造形を開始する(図6に示す第1耐圧力層形成工程S1)。第1耐圧力層形成工程S1では、第1セメント系ヘッド21が、第1セメント系アーム部23の可動範囲内で移動されながらコンクリートを吐出する。第1ノズル21Aから吐出された液滴は堤体91の上流側斜面に着弾し(吹き付けられ)、第1セメント系アーム部23の可動範囲内に第1耐圧力層L1が造形される。
First, the control unit 4 moves the first
また、制御部4は、芯材系アーム部32を移動させ、耐張力層L2の造形開始点に芯材系ヘッド31を配置し、芯材系ヘッド31(吐出ノズル31A)から金属インクを吐出させて第1耐圧力層L1に重ねるように耐張力層L2の造形を開始する(図6に示す耐張力層形成工程S2)。耐張力層形成工程S2では、芯材系ヘッド31が、芯材系アーム部32の可動範囲内で移動されながら金属インクを吐出する。芯材系アーム部32は第1セメント系アーム部23よりも短いため、芯材系ヘッド31は、第1セメント系ヘッド21によって造形された第1耐圧力層L1の主走査方向の上流側で金属インクを吐出する(図4、図5参照)。各吐出ノズル31Aから吐出された液滴は第1耐圧力層L1に着弾し、耐張力層L2は第1耐圧力層L1に積層される。耐張力層L2は、主走査方向に延びた複数の主筋L21と副走査方向に延びた複数の配力筋L22とを有し、格子状に形成される(図5参照)。なお、耐張力層L2を第1耐圧力層L1に積層するために、初期段階では、耐張力層形成工程S2は第1耐圧力層形成工程S1よりも遅れて実行される。
Further, the control unit 4 moves the core material
さらに、制御部4は、第2セメント系アーム部24を移動させ、第2耐圧力層L3の造形開始点に第2セメント系ヘッド22を配置し、第2セメント系ヘッド22(第2ノズル22A)からコンクリートを吐出させて第1耐圧力層L1との間に耐張力層L2を挟むように第2耐圧力層L3の造形を開始する(図6に示す第2耐圧力層形成工程S3)。第2耐圧力層形成工程S3では、第2セメント系ヘッド22が、第2セメント系アーム部24の可動範囲内で移動されながらコンクリートを吐出する。第2セメント系アーム部24は芯材系アーム部32よりも短いため、第2セメント系ヘッド22は、芯材系ヘッド31によって造形された耐張力層L2の主走査方向の上流側でコンクリートを吐出する(図4、図5参照)。第2ノズル22Aから吐出された液滴は耐張力層L2に着弾し(吹き付けられ)、第2耐圧力層L3は耐張力層L2に積層される。これにより、第2セメント系アーム部24の可動範囲内に第2耐圧力層L3が造形される。なお、第2耐圧力層L3を耐張力層L2に積層するために、初期段階では、第2耐圧力層形成工程S3は耐張力層形成工程S2よりも遅れて実行される。
Furthermore, the control unit 4 moves the second
また、制御部4は、第1耐圧力層L1の造形開始と同時期に、駆動モーター14を駆動させて副走査台車11を副走査方向の一方から他方に向けて走行させ始める。第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3では、副走査台車11が副走査方向の他端に到達するまで移動を継続する。なお、副走査台車11の副走査方向への移動速度は、例えば10~20m/h程度であるが、これに限らず、各層L1~L3の造形速度に応じて自由に設定してもよい。
At the same time as the first pressure-resistant layer L1 starts to be shaped, the control unit 4 drives the
副走査台車11が副走査方向の他端に到達すると、制御部4は、駆動モーター14を停止させ、駆動ウィンチ12を駆動させて主走査台車10を主走査方向の下流(上方)に移動させる。第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3では、主走査台車10を引き上げている間も各ヘッド21,22,31からの材料の吐出等(各層L1~L3の造形)を継続する。主走査台車10の引き上げ量(所定量)は、例えば数cm~数十cm程度であって、主走査台車10の車輪10Aが十分に硬化していないフェイススラブ93に載らないように配慮して設定される。
When the
主走査台車10が所定量だけ引き上げられると、制御部4は、駆動ウィンチ12を停止させ、フェイススラブ93(各層L1~L3)が天端92に隣接するまで構築されていないことを確認し(図6に示すS4でNO)、再び駆動モーター14を駆動させて副走査台車11を副走査方向の他方から一方に向けて走行させる。つまり、上記した3つの工程S1~S3が継続して実行される。なお、フェイススラブ93が天端92まで構築されたか否かを判定している間も各層L1~L3の造形は継続される。
When the
これ以降、構造物施工装置1は、フェイススラブ93が天端92に達するまで、各ヘッド21,22,31から各材料を吐出しながら、副走査方向への移動と主走査方向の下流への移動とを交互に繰り返すように制御される。つまり、構造物施工装置1は、堤体91の上流側斜面をジグザグに移動を継続しながら各層L1~L3を造形する。なお、3つのアーム部23,24,32は、副走査台車11の移動方向に応じて、3つのヘッド21,22,31の位置(順番)を適宜変更する。
Thereafter, the structure construction apparatus 1 moves in the sub-scanning direction and downstream in the main scanning direction while ejecting each material from each
フェイススラブ93(各層L1~L3)が天端92に隣接するまで構築されると(図6に示すS4でYES)、制御部4は、フェイススラブ93の構築処理を停止(終了)させる。フェイススラブ93の構築処理では、初期段階を除いて、第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3は(同時期に)並行して行われる。このため、継目の無いフェイススラブ93が形成される。
When the face slab 93 (layers L1 to L3) is constructed to be adjacent to the top edge 92 (YES in S4 shown in FIG. 6), the control unit 4 stops (ends) the construction process of the
以上説明した本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)では、芯材系ヘッド31が第1耐圧力層L1の主走査方向の上流側で金属インクを吐出し、第2セメント系ヘッド22が耐張力層L2の主走査方向の上流側でコンクリートを吐出する構成とした。また、第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3が移動部2を主走査方向に移動させながら行われることで、第1耐圧力層L1、耐張力層L2および第2耐圧力層L3が主走査方向に連続して造形されていた。さらに、各工程S1~S3が移動部2を副走査方向に移動させながら行われることで、各層L1~L3が副走査方向に連続して造形されていた。この構成によれば、第1耐圧力層L1と第2耐圧力層L3の間に耐張力層L2が挟み込まれたフェイススラブ93を主走査方向および副走査方向に連続的に形成することができる。これにより、継目の無い連続したフェイススラブ93を適正に構築することができる。
In the structure construction apparatus 1 (structure construction method) according to the present embodiment described above, the
一般的に、CFRD90のフェイススラブ93は、スリップフォーム工法で構築されることが多い。スリップフォーム工法では、型枠を設けた成型機を主走査方向に移動させながら型枠にコンクリートを打設するため、型枠が必須であり、型枠の製造にコストが生じていた。また、スリップフォーム工法では、コンクリートを打設する前に、堤体91の上流側斜面から浮かせた状態で鉄筋(耐張力層L2)を配置しなければならなかった。このため、鉄筋の配置現場とは別の場所(工場等)で鉄筋を製造しなければならず、予め製造した鉄筋を運搬したり配置したりするために多大な労力を必要としていた。これに対し、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)によれば、型枠を用いることなくコンクリートを打設することができるため、型枠に生じるコストを削減することができる。また、鉄筋に相当する耐張力層L2を第1および第2耐圧力層L1,L3と同時期に造形することができるため、別の場所で製造した耐張力層L2の運搬や配置にかかる労力を省くことができる。さらに、従来、コンクリート打設後にバイブレータによる締め固め作業が必要であったが、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)によれば、バイブレータによる締め固め作業を不要とすることができる。なお、構造物施工装置1には、フェイススラブ93の最上面を滑らかにするための仕上げ用の型枠が設けられていてもよい(図示せず)。
Generally, the
また、本実施形態に係る構造物施工装置1によれば、複数のヘッド21,22,31が1つの移動部2に搭載されているため、ヘッド21,22,31毎に移動部2を設ける場合に比べて、構造物施工装置1の小型化、製造コストの低減を図ることができる。
Further, according to the structure construction apparatus 1 according to the present embodiment, since the plurality of
また、仮に、移動部2が副走査方向に移動しない場合、フェイススラブ93を構築するためにヘッド21,22,31の数を増加させなければならず、構造物施工装置1の大型化、製造コストの増加を招くことになる。これに対し、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)によれば、移動部2を副走査方向に移動させることで、ヘッド21,22,31の数を増加させることなく、フェイススラブ93を副走査方向に連続的に形成することができる。
Moreover, if the moving
また、本実施形態に係る構造物施工装置1によれば、各アーム部23,24,32が各ヘッド21,22,31を移動させることで、各ヘッド21,22,31の可動領域を広げることができる。これにより、各層L1~L3の造形範囲が広がるため、フェイススラブ93の構築期間を短縮することができる。
Further, according to the structure construction apparatus 1 according to the present embodiment, each
また、本実施形態に係る構造物施工方法によれば、第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3が並行して実行されるため、第1耐圧力層L1、耐張力層L2および第2耐圧力層L3を同時期に構築することができる。これにより、フェイススラブ93を短時間で構築することができる。
Further, according to the structure construction method according to the present embodiment, since the first pressure-resistant layer forming step S1, the tension-resistant layer forming step S2, and the second pressure-resistant layer forming step S3 are executed in parallel, the first The pressure-resistant layer L1, the tension-resistant layer L2 and the second pressure-resistant layer L3 can be constructed at the same time. Thereby, the
なお、一般的なスリップフォーム工法では、積層構造物の構築面(堤体91の上流側斜面)から浮かせた状態で鉄筋(耐張力層L2)を支持しなければならないため、鉄筋(耐張力層L2)は主筋L21と配力筋L22とを格子状に組んで形成されることが多い。このように格子状に組まれた鉄筋は構築面全体に設置される。これに対し、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)では、耐張力層L2を構築面に浮かせて配置する必要がないため、耐張力層L2は格子状に形成されなくてもよい。例えば、図7に示すように、耐張力層L4は、配力筋L22を省略し、主走査方向に延びた複数の主筋L21のみで構成されてもよい。この構成によれば、耐張力層L4にかかる材料(金属インク)を削減することができると共に、造形にかかる時間を短縮することができる。なお、主筋L21は、棒形状に限らず、例えば、板に所定のパターン(縦線状、千鳥状等)で開口を設けた形状であってもよい(図示せず)。また、主筋L21は、構築面全体でなく、必要な個所にのみ設けてもよい。 In addition, in the general slip form construction method, since the reinforcing bars (strength layer L2) must be supported in a state of floating from the construction surface of the laminated structure (upstream slope of the bank body 91), the reinforcing bars (strength layer L2) L2) is often formed by assembling the main reinforcement L21 and the distributing reinforcement L22 in a grid pattern. Reinforcement bars arranged in a grid pattern are installed on the entire construction surface. On the other hand, in the structure construction apparatus 1 (structure construction method) according to the present embodiment, since it is not necessary to float the stress-resistant layer L2 on the construction surface, the stress-resistant layer L2 is not formed in a grid pattern. may For example, as shown in FIG. 7, the load-bearing layer L4 may omit the distributing reinforcement L22 and may be composed only of a plurality of main reinforcements L21 extending in the main scanning direction. According to this configuration, it is possible to reduce the material (metallic ink) required for the tensile strength layer L4 and shorten the time required for modeling. The main reinforcement L21 is not limited to a bar shape, and may be a plate having openings in a predetermined pattern (vertical line, zigzag, etc.) (not shown). Further, the main reinforcing bars L21 may be provided only at necessary locations instead of the entire construction surface.
また、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)では、耐張力層L2が一層のみ形成されていたが、2層以上形成されてもよい(図示せず)。例えば、中間層(セメント系材料)の表裏両面に積層された2層の耐張力層L2が第1耐圧力層L1と第2耐圧力層L3との間に挟み込まれて積層構造物を構成してもよい。 Also, in the structure construction apparatus 1 (structure construction method) according to the present embodiment, only one layer of the tensile strength layer L2 is formed, but two or more layers may be formed (not shown). For example, a laminated structure is constructed by sandwiching two stress-resistant layers L2 laminated on both front and back surfaces of an intermediate layer (cement-based material) between a first pressure-resistant layer L1 and a second pressure-resistant layer L3. may
なお、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)では、第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3が1回の副走査方向への移動中に実行されていたが、本発明はこれに限定されない。他の例として、制御部4は、移動部2の主走査方向の位置を変えずに、移動部2を副走査方向の一方から他方に移動させる間に第1耐圧力層L1を造形し、移動部2を副走査方向の他方から一方に移動させる間に耐張力層L2を造形し、移動部2を副走査方向の一方から他方に移動させる間に第2耐圧力層L3を造形してもよい。すなわち、副走査方向への1回(1パス)の移動毎に、第1耐圧力層形成工程S1、耐張力層形成工程S2および第2耐圧力層形成工程S3を順次切り替えて実行してもよい。さらに換言すれば、主走査方向に同一位置に配置された移動部2が副走査方向に1.5往復移動する間に、フェイススラブ93が構築されるようにしてもよい。なお、3つのアーム部23,24,32は、副走査台車11の移動方向に応じて、3つのヘッド21,22,31の位置(順番)を適宜変更する。
In addition, in the structure construction apparatus 1 (structure construction method) according to the present embodiment, the first pressure-resistant layer forming step S1, the tension-resistant layer forming step S2, and the second pressure-resistant layer forming step S3 are carried out by one sub-scanning. Although it was performed while moving in a direction, the invention is not so limited. As another example, the control unit 4 shapes the first pressure-resistant layer L1 while moving the moving
また、本実施形態に係る構造物施工装置1(構造物施工方法)では、移動部2が副走査方向に移動した後に主走査方向の下流側に移動するように制御されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動部2は、主走査方向に移動した後に副走査方向の一方に移動するように制御されてもよい。また、各層L1~L3の厚さによっては、副走査台車11を繰り返し往復移動させながら各層L1~L3を造形してもよい。
Further, in the structure construction apparatus 1 (structure construction method) according to the present embodiment, the moving
また、本実施形態に係る構造物施工装置1では、第1セメント系ヘッド21、第2セメント系ヘッド22および芯材系ヘッド31が1つずつ設けられていたが、本発明はこれに限定されない。第1セメント系ヘッド21、第2セメント系ヘッド22および芯材系ヘッド31の少なくとも1つのヘッドが、複数設けられていてもよい(図示せず)。また、例えば、複数の第1セメント系ヘッド21が設けられる場合、複数の第1セメント系ヘッド21が1つの第1セメント系アーム部23に支持されてもよいし、複数の第1セメント系ヘッド21に対応するように複数の第1セメント系アーム部23を設けてもよい(図示せず)。芯材系ヘッド31と第2セメント系ヘッド22もこれと同様である。
Further, in the structure construction apparatus 1 according to the present embodiment, one each of the first cement-based
また、本実施形態に係る構造物施工装置1では、移動部2が主走査方向および副走査方向に移動可能に構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、積層構造物の副走査方向の距離が短い場合、または3つ以上のヘッド21,22,31が副走査方向に並設されている場合等、移動部2を副走査方向に移動させる必要がないのであれば、副走査台車11を省略し、移動部2が主走査台車10のみで構成されてもよい(図示せず)。この場合、プリント部3は主走査台車10に搭載される。
Further, in the structure construction apparatus 1 according to the present embodiment, the moving
また、本実施形態に係る構造物施工装置1では、各ヘッド21,22,31が各アーム部23,24,32に支持されていたが、本発明はこれに限定されない。各アーム部23,24,32が省略され、各ヘッド21,22,31が、直接、移動部2(主走査台車10または副走査台車11)に支持されてもよい(図示せず)。
Moreover, although each
なお、本実施形態では、構造物施工装置1(構造物施工方法)がCFRD90のフェイススラブ93を構築する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。構造物施工装置1(構造物施工方法)が、積層構造物の他の例として、コンクリート製の煙突や立坑等、上下方向に延びた筒状の積層構造物(図示せず)の構築に採用されてもよい。この場合、上下方向が主走査方向であり、周方向が副走査方向である。また、他にも、構造物施工装置1(構造物施工方法)が、道路や鉄道の防御壁、コンクリート製の道路または鉄道の軌道用路盤等(いずれも図示せず)、スリップフォーム工法で構築可能な積層構造物の構築に採用されてもよい。
In this embodiment, the case where the structure construction apparatus 1 (structure construction method) constructs the
また、本実施形態に係る構造物施工装置1では、作業者が遠隔操作機器5を用いて遠隔操作する構成であったが、これに限らず、遠隔操作機器5を省略し、作業者が構造物施工装置1に搭載された制御部4を直接操作してもよい。
Further, although the structure construction apparatus 1 according to the present embodiment is configured to be remotely operated by the worker using the
なお、本実施形態では、セメント系材料としてコンクリートが用いられていたが、本発明はこれに限定されない。セメント系材料は、セメントペーストやモルタル等でもよい。また、芯材系材料は、鉄製の粒子を含む金属インクに限らず、ステンレス鋼の粒子を含む金属インクでもよい。また、芯材系材料の他の例として、ガラス繊維または炭素繊維等をプラスチック中に分散させて強化した強化プラスチックでもよい。強化プラスチックは、加熱機能を有するインクタンク33に熱溶解された状態で貯留されてもよい(図示せず)。また、吐出直前に強化プラスチックを加熱するために、芯材系ヘッド31が加熱機能を有してもよい(図示せず)。他にも、インクタンク33に代えて、糸状に形成された強化プラスチックを巻き取ったリールがセットされてもよい(図示せず)。この糸状の強化プラスチックは、芯材系ヘッド31に送り込まれ、芯材系ヘッド31で加熱されて溶かされてもよい。
Although concrete is used as the cementitious material in this embodiment, the present invention is not limited to this. The cementitious material may be cement paste, mortar, or the like. Further, the core material is not limited to metallic ink containing iron particles, and may be metallic ink containing stainless steel particles. Further, as another example of the core material, a reinforced plastic reinforced by dispersing glass fiber or carbon fiber in the plastic may be used. The reinforced plastic may be stored in a melted state in an
また、本実施形態では、コンクリートがシュート28を介してミキサー車27からコンクリートポンプ26に供給されていたが、これに限らず、シュート28を省略し、コンクリートポンプ26の近傍でコンクリートを混合してもよい。
Further, in the present embodiment, concrete is supplied from the
なお、本実施形態に係る構造物施工装置1では、制御部4の演算処理部40がプログラムに従って演算処理を行うプロセッサーであったが、これに限らず、制御部4は、集積回路等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現されてもよい。
In addition, in the structure construction apparatus 1 according to the present embodiment, the
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る構造物施工装置および構造物施工方法における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。 It should be noted that the description of the above embodiment shows one aspect of the structure construction apparatus and the structure construction method according to the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention may be changed, replaced, and modified in various ways without departing from the spirit of the technical idea, and the claims include all embodiments that can be included within the scope of the technical idea.
1 構造物施工装置
2 移動部
4 制御部
21 第1セメント系ヘッド
22 第2セメント系ヘッド
23 第1セメント系アーム部
24 第2セメント系アーム部
31 芯材系ヘッド
32 芯材系アーム部
93 フェイススラブ(積層構造物)
L1 第1耐圧力層
L2 耐張力層
L3 第2耐圧力層
S1 第1耐圧力層形成工程
S2 耐張力層形成工程
S3 第2耐圧力層形成工程
1
L1 first pressure-resistant layer L2 tension-resistant layer L3 second pressure-resistant layer S1 first pressure-resistant layer forming step S2 tension-resistant layer forming step S3 second pressure-resistant layer forming step
Claims (6)
主走査方向に移動する移動部と、
前記移動部に搭載され、前記セメント系材料を吐出して第1耐圧力層を造形する第1セメント系ヘッドと、
前記移動部に搭載され、前記第1セメント系ヘッドによって造形された前記第1耐圧力層の前記主走査方向の上流側で前記芯材系材料を吐出して前記第1耐圧力層に重ねるように耐張力層を造形する芯材系ヘッドと、
前記移動部に搭載され、前記芯材系ヘッドによって造形された前記耐張力層の前記主走査方向の上流側で前記セメント系材料を吐出して前記第1耐圧力層との間に前記耐張力層を挟むように第2耐圧力層を造形する第2セメント系ヘッドと、
前記移動部を前記主走査方向に移動させながら前記第1セメント系ヘッド、前記芯材系ヘッドおよび前記第2セメント系ヘッドを吐出制御し、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層を前記主走査方向に連続して造形させる制御部と、を備えたことを特徴とする構造物施工装置。 A structure construction device for constructing a laminated structure by laminating a cement-based material and a core material-based material,
a moving part that moves in the main scanning direction;
a first cementitious head that is mounted on the moving part and ejects the cementitious material to form a first pressure-resistant layer;
Mounted on the moving part, the core material is ejected on the upstream side in the main scanning direction of the first pressure-resistant layer formed by the first cement-based head so as to overlap the first pressure-resistant layer. A core material head that forms a tensile strength layer in the
The cement-based material is discharged on the upstream side in the main scanning direction of the stress-resistant layer mounted on the moving part and shaped by the core material head, and the stress-resistant layer is ejected between the first pressure-resistant layer and the cement-based material. a second cementitious head for shaping a second pressure-resistant layer so as to sandwich the layer;
While moving the moving part in the main scanning direction, the first cement-based head, the core material-based head, and the second cement-based head are controlled to discharge, and the first pressure-resistant layer, the tensile strength layer, and the second cement-based head are discharged. and a control unit that continuously shapes two pressure-resistant layers in the main scanning direction.
前記制御部は、前記移動部を前記副走査方向に移動させながら前記第1セメント系ヘッド、前記芯材系ヘッドおよび前記第2セメント系ヘッドを吐出制御し、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層を前記前記副走査方向に連続して造形させることを特徴とする請求項1に記載の構造物施工装置。 the moving unit moves in the main scanning direction and in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction;
The control unit controls ejection of the first cement-based head, the core material-based head, and the second cement-based head while moving the moving unit in the sub-scanning direction, 2. The structure construction apparatus according to claim 1, wherein the tension layer and the second pressure-resistant layer are formed continuously in the sub-scanning direction.
前記移動部と前記芯材系ヘッドとを連結し、前記芯材系ヘッドを移動可能に支持する芯材系アーム部と、
前記移動部と前記第2セメント系ヘッドとを連結し、前記第2セメント系ヘッドを移動可能に支持する第2セメント系アーム部と、を更に備え、
前記制御部は、前記第1セメント系アーム部、前記芯材系アーム部および前記第2セメント系アーム部の移動を更に制御することを特徴とする請求項1または2に記載の構造物施工装置。 a first cementitious arm connecting the moving part and the first cementitious head and movably supporting the first cementitious head;
a core material system arm unit that connects the moving part and the core material system head and supports the core material system head so as to be movable;
a second cementitious arm that connects the moving part and the second cementitious head and movably supports the second cementitious head;
3. The structure construction apparatus according to claim 1, wherein the control unit further controls movements of the first cement-based arm, the core material-based arm, and the second cement-based arm. .
主走査方向に移動可能な移動部に搭載された第1セメント系ヘッドから前記セメント系材料を吐出して第1耐圧力層を造形する第1耐圧力層形成工程と、
前記移動部に搭載された芯材系ヘッドから前記第1セメント系ヘッドによって造形された前記第1耐圧力層の前記主走査方向の上流側で前記芯材系材料を吐出して前記第1耐圧力層に重ねるように耐張力層を造形する耐張力層形成工程と、
前記移動部に搭載された第2セメント系ヘッドから前記芯材系ヘッドによって造形された前記耐張力層の前記主走査方向の上流側で前記セメント系材料を吐出して前記第1耐圧力層との間に前記耐張力層を挟むように第2耐圧力層を造形する第2耐圧力層形成工程と、を備え、
前記第1耐圧力層形成工程、前記耐張力層形成工程および前記第2耐圧力層形成工程が前記移動部を前記主走査方向に移動させながら行われることで、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層が前記主走査方向に連続して造形されることを特徴とする構造物施工方法。 A structure construction method for building a laminated structure by laminating a cement-based material and a core material-based material,
A first pressure-resistant layer forming step of ejecting the cement-based material from a first cement-based head mounted on a moving part movable in the main scanning direction to form a first pressure-resistant layer;
The core material is discharged from the core material head mounted on the moving part on the upstream side in the main scanning direction of the first pressure-resistant layer formed by the first cement head, and the first pressure-resistant layer is discharged. A stress-resistant layer forming step of forming a stress-resistant layer so as to overlap the pressure layer;
The cement-based material is discharged from the second cement-based head mounted on the moving part on the upstream side in the main scanning direction of the stress-resistant layer formed by the core material-based head to form the first pressure-resistant layer. A second pressure-resistant layer forming step of forming a second pressure-resistant layer so as to sandwich the stress-resistant layer between
By performing the first pressure-resistant layer forming step, the stress-resistant layer forming step, and the second pressure-resistant layer forming step while moving the moving portion in the main scanning direction, the first pressure-resistant layer, the A structure construction method, wherein the stress-resistant layer and the second pressure-resistant layer are formed continuously in the main scanning direction.
前記第1耐圧力層形成工程、前記耐張力層形成工程および前記第2耐圧力層形成工程が前記移動部を前記副走査方向に移動させながら行われることで、前記第1耐圧力層、前記耐張力層および前記第2耐圧力層が前記副走査方向に連続して造形されることを特徴とする請求項4に記載の構造物施工方法。 the moving unit moves in the main scanning direction and in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction;
By performing the first pressure-resistant layer forming step, the stress-resistant layer forming step, and the second pressure-resistant layer forming step while moving the moving unit in the sub-scanning direction, the first pressure-resistant layer, the 5. The structure construction method according to claim 4, wherein the stress-resistant layer and the second pressure-resistant layer are formed continuously in the sub-scanning direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020042811A JP7303767B2 (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Structure construction device and structure construction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020042811A JP7303767B2 (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Structure construction device and structure construction method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021142702A JP2021142702A (en) | 2021-09-24 |
| JP7303767B2 true JP7303767B2 (en) | 2023-07-05 |
Family
ID=77765609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020042811A Active JP7303767B2 (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Structure construction device and structure construction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7303767B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116352845B (en) * | 2023-02-03 | 2025-08-01 | 中国长江三峡集团有限公司 | Multifunctional concrete 3D printing equipment and use method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011168971A (en) | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Taisei Corp | Concrete placing device |
| US20170203468A1 (en) | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Caterpillar Inc. | Structural formation system |
| JP2018199940A (en) | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 大成建設株式会社 | Construction method of layered structure, layered structure and construction equipment for layered structure |
| JP2019112884A (en) | 2017-12-26 | 2019-07-11 | 前田建設工業株式会社 | Construction apparatus and construction method for stacked structure |
| JP2021102867A (en) | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 清水建設株式会社 | Construction method of concrete structure and concrete structure |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2567363B2 (en) * | 1991-12-26 | 1996-12-25 | 株式会社イナックス | Method of manufacturing artificial stone molded product having flow pattern |
-
2020
- 2020-03-12 JP JP2020042811A patent/JP7303767B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011168971A (en) | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Taisei Corp | Concrete placing device |
| US20170203468A1 (en) | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Caterpillar Inc. | Structural formation system |
| JP2018199940A (en) | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 大成建設株式会社 | Construction method of layered structure, layered structure and construction equipment for layered structure |
| JP2019112884A (en) | 2017-12-26 | 2019-07-11 | 前田建設工業株式会社 | Construction apparatus and construction method for stacked structure |
| JP2021102867A (en) | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 清水建設株式会社 | Construction method of concrete structure and concrete structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021142702A (en) | 2021-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6993794B2 (en) | Laminated structure construction method, laminated structure and laminated structure construction equipment | |
| JP2018199939A (en) | Composite structure construction method, composite structure and composite structure construction apparatus | |
| RU2704995C1 (en) | Method of erecting concrete wall, working member of construction 3d printer and concrete wall | |
| JP2019147338A (en) | Three-dimensional (3d) printer nozzle device, 3d printer apparatus, method of constructing building structure using the same, method of feeding viscous material, and produced product constructing apparatus | |
| KR101605534B1 (en) | The precast concrete structure production devices of a built-up and curing type | |
| JP7300951B2 (en) | How to build structures | |
| CN109113765A (en) | A kind of Rectangular Tunnel lining template trolley for baffle and its construction | |
| JP2018051688A (en) | Concrete suspension machine and concrete suspension method | |
| WO2017176150A1 (en) | Method for the three-dimensional printing of buildings (variants) and device for the implementation thereof | |
| JP7303767B2 (en) | Structure construction device and structure construction method | |
| CN105965664A (en) | 3D printing system for prestressed piles and application method thereof | |
| JP7590518B2 (en) | Manufacturing method for fiber-reinforced concrete members | |
| CN111676824B (en) | A method of bridge construction | |
| CN110700570A (en) | Construction method of cast-in-place concrete curved surface inclined cylinder structure | |
| JP7558498B2 (en) | Method for reinforcing layers in the stacking direction in an additive 3D printer | |
| CN115217273A (en) | Reinforcement material and device for 3D printing of structures among concrete layers and construction method | |
| CN102619330B (en) | Hollow building roof system GBF pipe anti-floating positioning construction method | |
| CN105951842A (en) | Raft lower reversed beam polystyrene board caul construction method | |
| CN106593468A (en) | Tunnel inverted arch concrete lining slip form and construction method | |
| CN110004787A (en) | Pier storage yard road concrete surface construction method | |
| JP7373961B2 (en) | Reinforced concrete column manufacturing equipment and manufacturing method | |
| CN113622328A (en) | Box culvert construction assembly, application thereof and box culvert construction method | |
| US1539145A (en) | Machine for constructing reenforced-concrete roads | |
| JP2009287209A (en) | Compaction device for concrete | |
| KR102643336B1 (en) | Construction method of rebar bonding structure using 3D printing construction robot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230621 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230623 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7303767 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |