JP2011001721A

JP2011001721A - 送出し管理システム

Info

Publication number: JP2011001721A
Application number: JP2009144534A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Shibata; 望柴田
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2011-01-06

Abstract

【課題】送出し台車の走行を適切に停止させる送出し管理システムを提供すること。
【解決手段】敷設された複数の走行軌条８０の上を移動する走行部１５を備えた送出し台車１，２と、その送出し台車１，２の上に橋桁１００を搭載した状態で該橋桁１００に対し該走行軌条８０に沿って推進力を与える水平ジャッキ１２（推進手段）と、該橋桁１００を送出しする際に受ける該水平ジャッキ１２の反力を検出する圧力センサ２２，２３（反力検出手段）と、該水平ジャッキ１２の駆動を制御するコントローラ２５（制御手段）とを有し、該コントローラ２５は、該圧力センサ２２，２３によって検出された反力データが予め設定された設定値を超えた場合に該水平ジャッキ１２による駆動を停止させて橋桁１００の送出しを止めるように、送出し管理システムを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川や線路上を横断して橋桁を架け渡す橋梁の架設工事に採用される送出し工法を実行するための送出し管理システムに関する。

従来、橋梁の架設工事においては、架設予定の橋桁の下に鉄道や道路が通っていたり、河川や湖沼を跨ぐような場合など、桁下空間を利用できない場合の施工方法として送出し工法が採用されている。橋桁の送出し工法では、図１１に示すように、既に架設した橋桁１１０を直接利用して橋桁の送出しを行う他、本例のように橋桁１１０が傾斜している場合には仮設備１２０が組まれる。仮設備１２０には水平な走行軌条１３０を敷設し、その上を走行する送出し台車１５０に橋桁１００が搭載され、送出しが行われる。橋桁１００の先端には手延べ機１４０が連結され、橋桁１００の前後に位置する送出し台車１５０が走行軌条１３０に沿って、矢印で示す方向へと送り出される。

図１２は、送出し台車１５０に橋桁１００を搭載した状態を概念的に示した側面図である。送出し台車１５０は、複数本の走行軌条１３０に対応し、送出し方向と直交する横方向に複数の走行部１５１を備え、その走行部１５１同士が下フレーム１５３や上フレーム１５４を介して一体に設けられている。走行部１５１には鉛直ジャッキ１５２が設けられ、それによって橋桁１００を支持している。そして、走行方向前方の送出し台車１５０には水平ジャッキ１５５が設けられ、それが走行軌条１３０を把持して伸びることにより、送出し台車１５０を前方へ押出して搭載した橋桁１００を前進させる。

特開２００３−２９３３２２号公報

こうした送出し工法では、鉛直ジャッキ１５２に対する反力調整を実行する送出し管理システムが前記特許文献１などによって提案されている。前後の送出し台車１５０には横方向に複数の走行部１５１があり、それぞれに鉛直ジャッキ１５２を介して橋桁１００を支えている。送出し作業中、鉛直ジャッキ１５２間に荷重反力の偏りが生じてしまうからである。ただし、反力の偏りは鉛直ジャッキ１５２だけの問題ではなく、例えば走行軌条１３０毎に複数本ある水平ジャッキ１５５などの推進手段に関しても同様である。横方向に並んだ推進手段の一部に過剰な荷重反力が生じた場合には、水平ジャッキ１５５に作動油を供給する油圧回路などを破損させてしまうことになる。また、橋桁１００を傾かせているおそれもある。

そこで、従来の送出し工法では、作業者が水平ジャッキ１５５の油圧を監視し、異常が確認された場合には走行を停止させることが行われていた。しかし、こうした作業者による目視や手動操作による停止は、作業者による確認や操作の遅れのおそれが伴うものであり、更には確認ミスなども起こり得るものであった。一方で、送出しを停止させた後は、問題の原因を解消して再度走行させることになるが、停止の遅れが生じれば、正常な送出しを行うための復旧に時間がかかってしまい作業を遅らせることになる。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、送出し台車の走行を適切に停止させるための送出し管理システムを提供することを目的とする。

本発明の送出し管理システムは、敷設された複数の走行軌条の上を移動する走行部を備えた送出し台車と、その送出し台車の上に橋桁を搭載した状態で当該橋桁に対し前記走行軌条に沿って推進力を与える推進手段と、橋桁を送出しする際に受ける前記推進手段の反力を検出する反力検出手段と、前記推進手段の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記反力検出手段によって検出された反力データが予め設定された設定値を超えた場合に前記推進手段による駆動を停止させ、橋桁の送出しを止めるものであることを特徴とする。

また、本発明の送出し管理システムは、橋桁の移動距離を当該橋桁の左右の位置で検出する距離検出手段を有し、前記制御手段は、その距離検出手段からの検出データに基づいて橋桁の傾きを算出し、その傾きの値が予め設定された設定値を超えた場合に前記推進手段による駆動を停止させ、橋桁の送出しを止めるものであることが好ましい。
また、本発明の送出し管理システムは、前記送出し台車の走行部は、前記走行軌条の長手方向に直交する横方向に両側から当接するストッパが固定されたベース部材に横方向修正ジャッキを備え、橋桁を支持する鉛直ジャッキが前記横方向修正ジャッキの出力によって横方向に移動可能なものであり、前記制御手段は、送出し中又は前記推進手段による駆動を停止させた状態で前記横方向修正ジャッキを駆動し、橋桁の傾きを修正するようにしたものであることが好ましい。

本発明によれば、送出しを行っている推進手段の反力を検出し、その値が突出したような異常時に予め設定された値を検出して自動停止させるので、構成部材を破損させるなどの問題を回避するため、その異常状態を解消した直後には橋桁の送出しを直ちに再開させることができる。

送出し管理システムの実施形態を概念的に示した構成図である。前方の送出し台車と橋桁を具体的に示した正面図である。前方の送出し台車に関し図２のＡ部を拡大して示した側面図である。モニタに表示される水平ジャッキデータを示した図である。モニタに表示される橋桁の距離データを示した図である。送出し台車の走行部を示した側面図である。送出し台車の走行部を示した正面図である。送出し台車で行われる横ずれ修正作業を概念的に示した図である。エンドレスキャリーの伸長作動時を示した図である。エンドレスキャリーの収縮作動時を示した図である。送出し工法の施工状況を示した図である。送出し台車に橋桁を搭載した状態を概念的に示した側面図である。

次に、本発明に係る送出し管理システムの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の送出し管理システムを概念的に示した構成図である。先ず、この送出し管理システムは、送出し方向の移動に関する異常を検出し、送出し台車の走行を適切に停止させ、送出しの再開を迅速に行えるようにしたものである。例えば図１１で示した架設工事における送出しを想定している。

図１は、本実施形態の送出し管理システムについて主要部分を簡略化して示した図である。本実施形態の送出し工法でも、図１１に示すように、仮設備などの上に複数の走行軌条８０が平行に敷設され、その走行軌条８０毎に設けた送出し台車１，２を介して橋桁１００を送出しする。橋桁１００に対して前後に送出し台車１，２が配置され、長手方向の前部および後部位置で支持される。走行軌条８０は、送出し台車１，２の走行範囲にわたって平行に複数本が敷設されている。

送出し工法では、推進力を発生させる水平ジャッキなどの推進手段が横方向に複数設けられ、各推進手段の出力バランスをとった駆動により橋桁１００が走行軌条８０に沿って移動する送出しが行われる。しかし、走行抵抗などによってそのバランスが崩れ、或いは橋桁１００自体に傾きが生じ、一部の推進手段に過剰な負荷がかかってしまうことがある。そこで、本実施形態の送出し管理システムでは、推進手段に生じる反力や橋桁１００の傾きを監視し、異常を検出して橋桁１００の送出しを停止させる。

送出し台車１，２には走行軌条８０毎に設けられた走行部１５に鉛直ジャッキ１１があり、そうした複数の鉛直ジャッキ１１は、ストローク調整によって各支持点における荷重バランスをとっている。一方、本実施形態では、橋桁１００を走行軌条８０に沿って移動する推進力を出力する推進手段には水平ジャッキ１２が使用される。水平ジャッキ１２は、送出し台車１の走行部１５対して後方から一端が連結され、他端を走行軌条８０に把持固定した状態で伸長作動し、送出し台車１を後方から押すことにより、送出し台車２とともに載置させた橋桁１００を送り出す。

送出し台車１，２の鉛直ジャッキ１１及び水平ジャッキ１２には、作動油の供給及び排出を行う駆動ポンプ２１が連結されている。そして、それぞれのジャッキ１１，１２に対して作動油の供給圧を測定する圧力センサ２２，２３が接続され、鉛直ジャッキ１１にかかる荷重反力が検出され、また送出し時の推進反力が検出できるようになっている。鉛直ジャッキ１１や水平ジャッキ１２に設けられた圧力センサ２２，２３は、コントローラ２５に接続されている。送出し管理システムでは、こうした各センサ２２，２３の検出信号はコントローラ２５に送信され、それに基づいて作成される制御指令信号によって駆動ポンプ２１の駆動制御が行われる。

また、送出し管理システムには、橋桁１００の送出し量や傾きを計測するため、距離センサ２４が送出しの開始位置に設けられている。距離センサ２４は、橋桁１００後端に取り付けられたリフレクターをねらったレーザビームによる計測器であり、仮設備上に設置され、橋桁１００の左右両端部の位置をそれぞれ計測するように２台が設けられている。従って、コントローラ２５では、２台の距離センサ２４から送られる検出信号に基づいて走行距離や傾きが算出される。コントローラ２５には、こうした距離や傾きの他、前述した各ジャッキ１１，１２の圧力を示すモニタが用意され、送出し時における状況が逐一表示される。

更に、送出し管理システムには、前方の送出し台車１付近の状況や橋桁１００全体の送出し状況を撮影するためのＷｅｂカメラなども設置され、得られた画像がコントローラ２５のモニタにも映し出されるようになっている。そして、この送出し管理システムにはネットワーク用コンピュータが接続され、現場のモニタに映し出される鉛直ジャッキ１１や水平ジャッキ１２の荷重値や橋桁１００の送出し量、或いはＷｅｂカメラが映し出す現場の映像などを、遠隔地にいる関係者が通信機器を介して取得できるようになっている

ところで、本実施形態の送出し台車１，２は、送出し方向に直交する横方向に橋桁１００が傾いた場合、その橋桁１００の姿勢を修正するための横方向修正シリンダが設けられている。図２は、前方の送出し台車１と、その上に搭載された橋桁１００を具体的に示した正面図であり、図３は、前方の送出し台車１に関し、図２のＡ部を拡大して示した側面図である。橋桁１００は、図２に示すように、横方向に３本の主桁１０１を有しており、送出し台車１は主桁１０１のある３箇所で支持するように構成され、横方向に６本設けられた走行軌条８０も主桁毎に２本ずつが一組みになって配置されている。

送出し台車１は、図３に示すように、走行軌条８０に沿った前後に走行部１５が設けられ、前方の走行部１５は走行軌条８０を把持するクランプ１３を有し、後方の走行部１５は水平ジャッキ１２とクランプ１３とを有している。また、ここでは詳しく図示しないが、各走行部１５内には鉛直ジャッキが設けられ、そのストローク調整によって各走行部１５位置での荷重バランスがとれるようになっている。複数ある走行部１５は、その上に搭載した支持構造部１８によって連結され、一台の送出し台車１として走行するよう構成されている。その支持構造部１８によって橋桁１００の高さも調整される。

走行部１５には、それぞれ前後左右に４つの横方向修正ジャッキ１６が設けられている。横方向修正ジャッキ１６は、図１に示すように駆動ポンプ２１に接続され、それぞれに設けられた圧力センサ２６からの検出信号がコントローラ２５に送信される。
コントローラ２５の指令信号に基づいて伸縮するように構成されている。ここで、図６及び図７は走行部１５を示した側面図と進行方向から見た正面図である。
走行軌条８０はＨ鋼を横置きにしたものである、走行部１５は、その上面を転がる車輪３１を本体３２の前後に有し、本体３２には前後に配置された鉛直ジャッキ１１にテーブル３３が支持されている。このテーブル３３上に支持構造部１８を介して橋桁１００が搭載される。

走行部１５は、走行軌条８０の上面を車輪３１が横方向にスライドしてしまうので、脱輪しないためのストッパ３４を有している。本体３２の前後には横方向に張り出したプレート３５が設けられ、ストッパ３４は、そのプレート３５の両端に固定されている。従って、ストッパ３４は、走行部１５の前後２の位置で走行軌条８０の上板を両側から隙間を空けて挟み、一定以上の横方向の移動を制限している。また、走行部１５には、そのプレート３５に対して横方向修正ジャッキ１６が固定され、本体３２内部の鉛直ジャッキ１１に対してロッドが連結されている。すなわち、本体３２内部では、テーブル３３を支持する鉛直ジャッキ１１が、横方向修正シリンダ１２の伸縮によって本体３２に対し横方向に移動可能になっている。

続いて、送出し管理システムの作用について説明する。コントローラ２５は、各センサ２２，２３から送られる検出信号に基づいて演算処理を行い、その演算結果に応じた制御指令信号を送信し、複数ある鉛直ジャッキ１１や水平ジャッキ１２を駆動させる。水平ジャッキ１２の伸長作動によって送出し台車１へ進行方向に推進力が与えられ、橋桁１００が前方へと送り出される。その間、鉛直ジャッキ１１のストローク調整によって、各支持点での荷重バランスがとられ、一部に荷重の偏りが生じないようにした制御が行われる。

そして、水平ジャッキ１２の反力や橋桁１００の傾きが求められ、その結果がコントローラ２５のモニタに表示される。水平ジャッキ１２の反力は、それぞれに設けられた圧力センサ２３からの検出信号がコントローラ２５に送信され、その検出信号に基づいて図４に示すような水平ジャッキに関する水平ジャッキデータが表示される。水平ジャッキデータは、走行部１５毎に設けられた６本の水平ジャッキ１２について、それぞれ反力が棒グラフとして表示され、さらに反力とストロークが数値として表示される。

更に、送出し開始位置に設置された距離センサ２４が橋桁１００の移動距離を検出し、その検出信号がコントローラ２５に送信され、その検出信号に基づいて、図５に示すような距離データが表示される。橋桁１００の横の移動距離をそれぞれ距離Ａ、距離Ｂとして表示するとともに、その差をとった値も表示される。差の値が小さいほど橋桁１００は左右のバランスをとって走行していることが分かり、逆に差の値が大きくなることで傾きの度合いが分かる。

コントローラ２５のモニタには、この他にも鉛直ジャッキの反力などが表示され、これらによって送出し状況がデータから確認できる。そして、このデータを確認する監視者から結果が無線で仮設備上に居るオペレータに連絡され、その状況に応じてオペレータが送出しを停止させ、点検や修正の後に送出しを再開させる。ただし、監視者の目視からオペレータへの連絡を経た作業では、確認ミスや連絡ミスなど人為的なミスが重なることの問題がある。そこで、本実施形態では、コントローラ２５が水平ジャッキ１２の反力を確認し、その値が予め設定された値を超えた場合には、制御指令信号を駆動ポンプ２１に送信して水平ジャッキ１２の駆動を停止させる。

図４に示す状況では、番号１の水平ジャッキ１２が閾値を超えてしまっているため、コントローラ２５の制御指令によって全部の水平ジャッキ１２について駆動が停止し、送出し台車１による橋桁１００の移動が停止する。その後、仮設備上の作業員が原因を究明し、解決後に監視者と連絡をとり、コントローラ２５側で走行再開の操作が行われる。

更に、コントローラ２５は橋桁１００の傾きを図５に示す値から傾き角を算出し、その角度が予め設定された値を超えた場合にも、制御指令によって水平ジャッキ１２の駆動を停止させる。そして、この場合には、送出し台車１，２の走行部１５に設けられた横方向修正ジャッキ１６によって橋桁１００の傾き修正作業が行われる。コントローラ２５は、算出した橋桁１００の傾きから、それぞれの横方向修正ジャッキ１６に対する制御指令信号を送信し、それに基づいて駆動ポンプ２１によって伸縮駆動が行われる。なお、橋桁１００に対する傾きの修正は、送出しを停止させることなく、場合によっては速度を落とした状態で次に示すような修正作業を行うようにしてもよい。

ここで図８は、送出し台車１，２で行われる傾き修正作業を概念的に示した図であり、橋桁が横ずれした状態（ａ）と、その横ずれを修正した状態（ｂ）とを示している。
例えば、送出し作業中の橋桁１００に傾きが生じ、前後の送出し台車１又は２或いは両方において、図８（ａ）に示すような状態になっているとする。つまり、二点鎖線で示す中央位置から実線で示すように図面右側（或いは左側）へ横ずれし、左側ストッパ３４が走行軌条８０に当たっている。走行部１５がこうした横ずれを生じることにより、橋桁１００に傾きが生じてしまい、場合によっては前述したように一部の水平ジャッキ１２の反力を大きくする原因となる。

そこで、橋桁１００の送出しを停止あるいは減速するなどし、図８（ａ）に示す横ずれを修正する作業を行う。具体的には、図８（ｂ）に示すように、横ずれした方向に位置する横方向修正ジャッキ１６に油圧を導入してロッドを伸ばし、橋桁１００を支持する鉛直ジャッキ１１側に荷重をかける。これにより、ストッパ３４が走行軌条８０に押し当てられて反力取りをし、荷重をかけられた鉛直ジャッキ１１が横移動する。こうした動作は、図２に示すように横方向に複数並んだ走行部１５において同じように行われ、それぞれの鉛直ジャッキ１１が移動することで、その上に搭載された橋桁１００が、図８（ｂ）に示すように、二点鎖線の位置から実線で示す位置へ移動することで傾きを修正する。そして、傾きを修正した後は水平ジャッキ１２を駆動させて送出しを再開する。

ところで、橋桁１００を移動させる推進手段には、前述したような水平ジャッキ１２の他、図９及び図１０に示すエンドレスキャリーもある。図９は、エンドレスキャリーの伸長作動時を示し、図１０は、エンドレスキャリーの収縮作動時を示している。
橋桁１００に推進力を与える水平ジャッキ１２は、伸縮の伸長作動時のみ推進力を発生させるため断続的な送出し動作になるが、エンドレスキャリー４０によれば連続的な送出しが可能になる。

エンドレスキャリー４０を推進手段とした場合、走行軌条８０に沿って複数本のワイヤロープ９０が張り渡され、エンドレスキャリー４０は、そのワイヤロープ９０をたぐるようにして推進力を発生させる。エンドレスキャリー４０は、前後位置にワイヤロープ９０を掴むための前チャック４１と後チャック４２とを有し、更に前チャック４１に連結された前ジャッキ４３と、後チャック４２に連結された後ジャッキ４４とが、共に送出し台車１の作用面８５に当てられる押圧面４５に固定されている。なお、押圧面４５を押し当てる作用面８５は、橋桁１００にあってもよい。

そこで、先ず図９（ａ）の状態では、前ジャッキ４３と後ジャッキ４４が共に収縮しており、一方、前チャック４１は解放状態であり、後チャック４２がワイヤロープ９０を締め付けた把持状態になっている。そのような状態で図９（ｂ）に示すように、前ジャッキ４３と後ジャッキ４４が伸長作動し、前チャック４１が、図９（ｃ）に示すように両ジャッキ４３，４４のストローク分だけ前方へ送られる。また、このとき後ジャッキ４４の伸長作動によって押圧面４５が作用面８５を前方へと押し出し、送出し台車１が移動して橋桁１００が送り出される。後ジャッキ４４への反力は、ワイヤロープ９０を掴んだ後チャック４２が支える。

前ジャッキ４３と後ジャッキ４４が伸長作動を終えた図１０（ａ）に示す状態では、次に前チャック４１がワイヤロープ９０を締め付けた把持状態に切り替えられ、逆に後チャック４２は解放状態になる。そして、図１０（ｂ）に示すように、前ジャッキ４３と後ジャッキ４４が収縮作動し、後チャック４２が、図１０（ｃ）に示すように、両ジャッキ４３，４４のストローク分だけ前方へ送られる。また、このときも前ジャッキ４３の収縮作動によって押圧面４５が作用面８５を前方へ押し出し、送出し台車１が移動して橋桁１００が送り出される。前ジャッキ４３への反力は、ワイヤロープ９０を掴んだ前チャック４１が支える。

そして、再び図９（ａ）に示す状態に戻るため、以上のような動作が繰り返される。その際、エンドレスキャリー４０は、前ジャッキ４３と後ジャッキ４４の伸縮の両方で推進力を発生させるため、連続的な送出しが可能になる。
また、エンドレスキャリー４０であっても一部の負荷が過剰になってしまう場合があるため、そのときには橋桁１００の送出しを一旦停止するなどし、問題を解消した後に送出しを再開する。この場合も、前述したと同様に、図１に示すコントローラ２５がエンドレスキャリー４０の前ジャッキ４４や後ジャッキ４３に対する油圧を検出し、その検出信号に基づいて自動停止を行うようにする。そうした各センサからの値がモニタにも表示される。

エンドレスキャリー４０を使用した場合、図３に示す水平ジャッキ１２は、推進力を発生させるために使用せず、例えば横方向両端の走行軌条８０に対応する走行部１５にのみ設ける。そして、橋桁１００が傾いた場合には、前述したように走行部１５の横方向修正ジャッキ１６を使用する他、この水平ジャッキ１２を使用して傾きの修正を行うようにすることができる。

本実施形態の送出し管理システムでは、推進手段である水平ジャッキ１２やエンドレスキャリー４０などの反力を検出し、異常時には予め設定された値を検出して自動停止させている。よって、油圧回路を破損させるなど、その後の作業を困難にする不具合を生じさせないようにしているため、異常な状態を解消した後には橋桁の送出しを直ちに再開させることができる。こうした異常に対する迅速な対応をコントローラ２５の自動制御によって行うため、油圧計の見落としや読み間違いなど人為的なミスを解消することができる。

また、送出しの橋桁１００に傾きが生じてしまった場合にも、その状況を検出して移動を自動停止させるなどし、橋桁１００の傾きを修正する。これにより、それ以上の傾きを防ぎ走行軌条８０に沿った移動を可能にする。また、橋桁１００の傾きによって水平ジャッキ１２の他、鉛直ジャッキ１１の一部に過剰な負荷が作用している場合には、傾きを直すことによって、そうした異常を解消することができる。そして、本実施形態では、走行部１５に設けた横方向修正ジャッキ１６を使用するこで、自動的な傾きの修正を行うことができる。

以上、本発明にかかる送出し管理システムの実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

１，２送出し台車
１１鉛直ジャッキ
１２水平ジャッキ
１５走行部
１６横方向修正ジャッキ
２２，２３圧力センサ
２４距離センサ
２５コントローラ
８０走行軌条
１００橋桁

Claims

敷設された複数の走行軌条の上を移動する走行部を備えた送出し台車と、その送出し台車の上に橋桁を搭載した状態で当該橋桁に対し前記走行軌条に沿って推進力を与える推進手段と、橋桁を送出しする際に受ける前記推進手段の反力を検出する反力検出手段と、前記推進手段の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記反力検出手段によって検出された反力データが予め設定された設定値を超えた場合に前記推進手段による駆動を停止させ、橋桁の送出しを止めるものであることを特徴とする送出し管理システム。
請求項１に記載する送出し管理システムにおいて、
橋桁の移動距離を当該橋桁の左右の位置で検出する距離検出手段を有し、前記制御手段は、その距離検出手段からの検出データに基づいて橋桁の傾きを算出し、その傾きの値が予め設定された設定値を超えた場合に前記推進手段による駆動を停止させ、橋桁の送出しを止めるものであることを特徴とする送出し管理システム。
請求項２に記載する送出し管理システムにおいて、
前記送出し台車の走行部は、前記走行軌条の長手方向に直交する横方向に両側から当接するストッパが固定されたベース部材に横方向修正ジャッキを備え、橋桁を支持する鉛直ジャッキが前記横方向修正ジャッキの出力によって横方向に移動可能なものであり、
前記制御手段は、送出し中又は前記推進手段による駆動を停止させた状態で前記横方向修正ジャッキを駆動し、橋桁の傾きを修正するようにしたものであることを特徴とする送出し管理システム。