JP3930088B2 - Jack control device for civil engineering works using screw jack and hydraulic jack - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築及び土木工事において、構造物の受け換え工事、ジャッキアップあるいはジャッキダウン工事等、重量物を支持する工事や工法において、スクリュージャッキと水圧ジャッキとを併用して、ジャッキに加わる荷重と、ジャッキの変位量とを同時に制御する建築土木工事におけるジャッキ制御装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築及び土木工事では、構造物の受け換え工事、ジャッキアップあるいはジャッキダウン工事等で各種ジャッキが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にはコストの関係で油圧ジャッキが使用されることが多いが、油圧ジャッキは油漏れを生じる危険性があるため、長時間に亘る荷重の保持や制御精度の点に問題がある。一方、スクリュージャッキは機構的に荷重の保持力が高く、電動化することで高い操作性と位置決め精度が得られるが、例えばジャッキアップ工事等でジャッキの変位を制御する場合、通常ジャッキを支持する地盤、耐圧盤、杭等の剛性が大きく、また各ジャッキに同一の荷重が加わるようにジャッキを配置出来ないケースも多いことから、非常に高精度でジャッキを同調させないと、各ジャッキ毎の荷重のばらつきが大きくなり、特定のジャッキに大きな偏荷重が負荷される危険性がある。
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは建築土木工事に使用されるスクリュージャッキと水圧ジャッキを併用したことによって建築土木工事の安全性の向上と、ジャッキの操作や制御の簡素化を図る点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る建築土木工事におけるジャッキ制御装置は、所要位置毎に配設された電動スクリュージャッキの頂面に夫々水圧ジャッキを載架し、水圧ジャッキ同士をモーメントの釣り合い、荷重のバランス、支持する構造物の剛性を考慮してグルーピングし、各グループ内の各水圧ジャッキ同士を高圧ホース又は管で連結して、パスカルの原理により互いに均一の圧力を保持するようにし、かつ各グループ毎に初期変位や圧力調整のためにストップバルブを介して水圧ポンプを接続し、前記複数の電動スクリュージャッキにはジャッキの変位制御装置を設けて構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を本発明の好ましい実施の形態を示す図面について説明する。
【０００７】
図１において、Ａは、地盤、耐圧盤等の反力体Ｄ上に敷き鉄板、無収縮グラウト、硬質ゴム等の反力体１、サンドル２を介して所要位置毎に支持された電動スクリュージャッキで、同ジャッキ上部には、鋼板３、鋼製ブロック４を介して水圧ジャッキＢ（商品名「フラットジャッキ」等）が水平に載架され、構造物Ｃを支持している。図中５は、構造物の鉛直方向への移動量を計測するための変位計である。また、水圧ジャッキＢと構造物Ｃの間には、構造物の不陸を吸収し、水圧ジャッキに均等に荷重が加わるように無収縮グラウトや硬質ゴム等の反力体１が装填されている。
【０００８】
水圧ジャッキＢは、複数の水圧ジャッキを荷重のバランス、モーメントの釣り合い、構造物の変位等を考慮してグルーピングし、高圧ホースや鋼管、ストップバルブ９、継手１１等の配管材７を用いて連結する。連結された各水圧ジャッキＢは、パスカルの原理により互いに均一の圧力を保持するように作用する。水圧ジャッキＢの初期変位や圧力は、水圧ポンプ１０を接続して調整する。また、グループ毎に１台づつ圧力変換器８を取り付けて、水圧ジャッキに加わる荷重を計測し、オーバーロードにならないように荷重を監視する（図３参照）。
【０００９】
図４に示すような剛な基礎で支持され、ａ−ｂ断面方向に沈下・傾斜にした構造物Ｃをジャッキアップし、水平に戻す場合に、本発明のジャッキシステムの適用例を説明する。スクリュージャッキＡや水圧ジャッキＢ等を先に説明した要領で組み立てて、図５に示すように８組のジャッキを杭間の耐圧版上に設置する。なお杭頭部にジャッキを設置することも可能である。水圧ジャッキＢを２台づつ４グループにグルーピングして連結する。
【００１０】
ジャッキアップの手順は、いくつか考えられるが、最初にグループ１、３のスクリュージャッキを同調させながら上昇させて傾斜を修正し、次いで、全ジャッキを同調させながら、構造物を水平に保持した状態で上昇させ、所定の位置までジャッキアップする。このような操作では一般的に、構造物Ｃの重量分布の偏りや剛性（変形性状）、ジャッキの配置（支持条件）によって、各ジャッキに加わる荷重（ジャッキ反力）が均等にならず、スクリュージャッキで変位制御すると、ジャッキ間で大きな荷重のばらつきが生じる。また、構造物Ｃの一方をジャッキアップして傾斜させる場合、傾斜の方向に合わせてジャッキ毎に変位量や速度を制御しないと、一部のジャッキに過大な荷重が掛かることになる。図５の例では、グループ２、４のジャッキを静止させ、グループ１、３のスクリュージャッキを等変位で上昇させると、ジャッキ２、４、６、８の荷重が増大する。
【００１１】
これに対して、図５のように水圧ジャッキを連結すると、ジャッキ２、４、６、８の荷重増加に伴い、この部分の水圧ジャッキが圧縮されて、圧力の低いジャッキ１、３、５、７が膨らみ、ジャッキ２、４、６、８とそれぞれ圧力が均等になるように水圧が増す。この水圧ジャッキの作用により、グループ１、３のスクリュージャッキを同調させて、所定の変位まで制御すれば、自動的に荷重のバランスが保持され、容易に構造物の傾斜を修正することができる。
【００１２】
独立基礎と杭で支持された一般的な集合住宅のジャッキアップに本システムを適用して実施例を図６乃至図８に示す。この場合、先の事例と同様に各独立基礎毎に２〜４組のジャッキを配置し、独立基礎毎に水圧ジャッキをグルーピングして連結する。ジャッキアップ時には、沈下量に合わせて各独立基礎毎に目標変位を設定し、スクリュージャッキを同調制御する。この場合も、水圧ジャッキの作用により、荷重のバランスが保持され、１つの基礎内に設置されたスクリュージャッキは等変位で制御すれば良い。
【００１３】
図９は、前記スクリュージャッキの制御システムの一例を示すものである。パソコン（イ）で動作させるスクリュージャッキＡを指定し、個々のスクリュージャッキＡを制御するローカルコントローラ（ロ）に目標値（変位あるいは荷重）を指示して動作命令を発し、所定のスクリュージャッキＡを一斉に同調制御する。同時に変位や荷重をローカルコントローラで（ロ）計測監視し、目標値に到達した時点でスクリュージャッキを停止させる。さらに全スクリュージャッキの変位や荷重の計測結果は、逐次パソコン（イ）に転送表示され、スクリュージャッキを変位で制御する場合は、荷重のオーバーロードを監視し、荷重で制御する場合は、変位のリミットを監視する。図９中の（ハ）は、各スクリュージャッキＡに電力を供給する配電盤で、インバータが内蔵され、電源周波数を変えることによってスクリュージャッキＡの速度を調整することができる。配電盤は、１〜２グループ程度に１台配置する。パソコン（イ）、各ローカルコントローラ（ロ）、配電盤（ハ）は、ＬＡＮケーブル（ニ）で接続し、ＬＡＮコントローラ（ホ）でそれらの機器の間の通信を制御する。
【００１４】
【発明の効果】
本発明に係るジャッキ制御装置は前記したように所定位置毎に電動スクリュージャッキを配設して構造物等を支持することによって、同電動スクリュージャッキはその機構上、高い荷重の保持力と位置決め精度を有し、電動化することによって自動制御も容易になる。
【００１５】
また前記各電動スクリュージャッキの頂面には夫々水圧ジャッキが載架され、水圧ジャッキ同士をモーメントの釣り合い、荷重のバランス、支持する構造物の剛性等を考慮してグルーピングし、同各水圧ジャッキを高圧ホース又は管で連結したので、パスカルの原理により各水圧ジャッキが均一の圧力を保持するように作用して、電動スクリュージャッキの設置状況の違い等によって荷重のばらつきを生じ、特定のジャッキに偏荷重が加わると、連結された前記各水圧ジャッキの水圧が均一に保持されるように常に変形するため、ジャッキに加わる荷重のバランスが自動的に保持される。
【００１６】
また本発明によれば前記電動スクリュージャッキの作用で特定のジャッキへの荷重の集中を自動的に回避することができ、この結果、安全性が向上し、また荷重変動は制御あるいは監視せずに電動スクリュージャッキの変位のみを目標の位置まで制御すればよく、ジャッキの制御や監視方法を簡易化しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る建築土木工事におけるジャッキ制御装置の一実施例を示す立面図である。
【図２】 水圧ジャッキの平面図である。
【図３】 水圧ジャッキの連結方法を示す平面図である。
【図４】 本発明を構造物の沈下、傾斜修正工事に適用した実施例を示す縦断面図である。
【図５】 図４におけるジャッキ配置平面図である。
【図６】 構造物の沈下、傾斜修正工事に適用した他の実施例を示す縦断面図である。
【図７】 図６の立面図である。
【図８】 図６のジャッキグループにおけるジャッキ配置図である。
【図９】 電動スクリュージャッキ制御システム及びローカルコントローラの説明図である。
【符号の説明】
Ａ…電動スクリュージャッキ、Ｂ…水圧ジャッキ、Ｃ…構造物、Ｄ…基礎、Ｅ…既設杭、Ｆ…配電盤、Ｇ…分電盤、ＣＰＵ…パソコン、ＬＡＮ…コントローラ、ＬＣ…ローカルコントローラ、１…反力体、２…サンドル、３…鋼板、４…鋼製ブロック、５…変位計、６…充填材、７…高圧ゴムホース又は鋼管、８…圧力変換器、９…ストップバルブ、１０…手動水圧ポンプ、１１…継手[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a load applied to a jack by using a screw jack and a hydraulic jack together in a construction or construction method for supporting a heavy object such as a construction replacement work, a jack-up or a jack-down work in construction and civil engineering work. The present invention relates to a jack control device in a civil engineering work that simultaneously controls the amount of jack displacement.
[0002]
[Prior art]
In construction and civil engineering work, various jacks are used for structure replacement work, jack-up work or jack-down work.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In general, hydraulic jacks are often used due to cost. However, hydraulic jacks have a risk of causing oil leakage, and there is a problem in maintaining load and controlling accuracy over a long period of time. On the other hand, the screw jack has a high load holding force mechanically, and high operability and positioning accuracy can be achieved by electrification. Since there are many cases where the jacks cannot be placed so that the same load is applied to each jack, the ground, pressure board, piles, etc. have a large rigidity. There is a risk that a large uneven load is applied to a specific jack.
[0004]
The present invention was proposed in view of such problems, the purpose of which is to improve the safety of architectural civil works by using a screw jack and a hydraulic jack used in architectural civil works together, The aim is to simplify the operation and control of the jack.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the jack control device in the civil engineering work according to the present invention mounts a hydraulic jack on the top surface of the electric screw jack disposed at each required position, and the hydraulic jacks are configured to generate moments. balance, the balance of the load, grouped in consideration of the rigidity of the structure for supporting the respective hydraulic jacks each other in each group coupled with a high-pressure hose or tube, so as to maintain the pressure uniformly to each other by Pascal's law In addition, a hydraulic pump is connected via a stop valve for initial displacement and pressure adjustment for each group, and the plurality of electric screw jacks are provided with jack displacement control devices.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
[0007]
In FIG. 1, A is an electric screw jack that is laid on a reaction force body D such as a ground or a pressure platen and supported at each required position via a reaction force body 1 such as an iron plate, non-shrink grout, hard rubber, and a sanddle 2. Then, a hydraulic jack B (trade name “flat jack” or the like) is horizontally mounted on the upper portion of the jack via a steel plate 3 and a steel block 4 to support the structure C. In the figure, 5 is a displacement meter for measuring the amount of movement of the structure in the vertical direction. Further, a reaction force body 1 such as a non-shrink grout or hard rubber is loaded between the hydraulic jack B and the structure C so as to absorb the unevenness of the structure and apply a load evenly to the hydraulic jack. .
[0008]
The hydraulic jack B groups multiple hydraulic jacks in consideration of load balance, moment balance, structural displacement, etc., and connects them using high pressure hoses, steel pipes, stop valves 9, joints 11 and other piping materials 7 To do. The connected hydraulic jacks B act to maintain a uniform pressure with each other according to the Pascal principle. The initial displacement and pressure of the hydraulic jack B are adjusted by connecting the hydraulic pump 10. Further, one pressure transducer 8 is attached for each group, the load applied to the hydraulic jack is measured, and the load is monitored so as not to overload (see FIG. 3).
[0009]
An example of application of the jack system according to the present invention will be described in the case where a structure C supported by a rigid foundation as shown in FIG. Assemble the screw jack A, the hydraulic jack B, etc. in the manner described above, and install 8 sets of jacks on the pressure plate between the piles as shown in FIG. It is also possible to install a jack on the pile head. Group two hydraulic jacks B into 4 groups and connect them.
[0010]
There are several possible jack-up procedures. First, the group 1 and 3 screw jacks are raised while synchronizing to correct the tilt, and then the structure is held horizontally while all the jacks are synchronized. Raise and jack up to a predetermined position. In such an operation, generally, the load (jack reaction force) applied to each jack is not uniform due to the weight distribution unevenness and rigidity (deformation property) of the structure C and the jack arrangement (support conditions), and the screw When displacement control is performed with jacks, large load variations occur between the jacks. Further, when one of the structures C is jacked up and tilted, an excessive load is applied to some jacks unless the displacement amount and speed are controlled for each jack in accordance with the tilting direction. In the example of FIG. 5, when the jacks of the groups 2 and 4 are stationary and the screw jacks of the groups 1 and 3 are raised with equal displacement, the loads of the jacks 2, 4, 6 and 8 increase.
[0011]
On the other hand, when the hydraulic jack is connected as shown in FIG. 5, the hydraulic jack in this portion is compressed as the load of the jacks 2, 4, 6, 8 increases, and the jacks 1, 3, 5, 7 swells and the water pressure increases so that the pressure is equal to jacks 2, 4, 6, and 8, respectively. If the screw jacks of the groups 1 and 3 are synchronized by the action of the hydraulic jack and controlled to a predetermined displacement, the load balance is automatically maintained, and the inclination of the structure can be easily corrected.
[0012]
6 to 8 show an embodiment in which the present system is applied to jackup of a general apartment house supported by an independent foundation and piles. In this case, as in the previous example, 2 to 4 sets of jacks are arranged for each independent foundation, and hydraulic jacks are grouped and connected to each independent foundation. When jacking up, the target displacement is set for each independent foundation according to the amount of settlement, and the screw jack is controlled synchronously. In this case as well, the load balance is maintained by the action of the hydraulic jack, and the screw jack installed in one foundation may be controlled with equal displacement.
[0013]
FIG. 9 shows an example of the control system of the screw jack. Specify the screw jack A to be operated on the personal computer (A), instruct the local controller (B) that controls each screw jack A to specify the target value (displacement or load), issue an operation command, and Synchronize control at once. At the same time, the displacement and load are measured and monitored by the local controller (b), and the screw jack is stopped when the target value is reached. In addition, the displacement and load measurement results of all screw jacks are sequentially transferred and displayed on the personal computer (A). When the screw jack is controlled by displacement, the load overload is monitored. Monitor limits. (C) in FIG. 9 is a switchboard for supplying electric power to each screw jack A. An inverter is built in, and the speed of the screw jack A can be adjusted by changing the power frequency. One switchboard is arranged in about 1 to 2 groups. The personal computer (b), each local controller (b), and the switchboard (c) are connected by a LAN cable (d), and the LAN controller (e) controls communication between these devices.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, the jack control device according to the present invention is provided with an electric screw jack at each predetermined position to support a structure or the like, so that the electric screw jack has a high load holding force and positioning accuracy due to its mechanism. The automatic control is facilitated by electrification.
[0015]
A hydraulic jack is mounted on the top surface of each electric screw jack, and the hydraulic jacks are grouped in consideration of moment balance, load balance, rigidity of the structure to be supported, and the like. Since they are connected by a high-pressure hose or pipe, each hydraulic jack acts to maintain a uniform pressure according to Pascal's principle, causing variations in load due to differences in the installation status of the electric screw jack, etc. When a load is applied, the hydraulic pressure of each of the connected hydraulic jacks is always deformed so as to be maintained uniformly, so that the balance of the load applied to the jack is automatically maintained.
[0016]
Further, according to the present invention, the concentration of the load on the specific jack can be automatically avoided by the action of the electric screw jack, and as a result, the safety is improved and the load fluctuation is not controlled or monitored. Only the displacement of the electric screw jack needs to be controlled to the target position, and the control and monitoring method of the jack can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational view showing one embodiment of a jack control device in a civil engineering work according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a hydraulic jack.
FIG. 3 is a plan view showing a method for connecting hydraulic jacks.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to subsidence and inclination correction work of a structure.
FIG. 5 is a plan view of jack arrangement in FIG. 4;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing another embodiment applied to the structure subsidence and inclination correction work.
FIG. 7 is an elevational view of FIG.
FIG. 8 is a jack layout diagram in the jack group of FIG. 6;
FIG. 9 is an explanatory diagram of an electric screw jack control system and a local controller.
[Explanation of symbols]
A ... Electric screw jack, B ... Hydraulic jack, C ... Structure, D ... Foundation, E ... Existing pile, F ... Power distribution board, G ... Distribution board, CPU ... PC, LAN ... Controller, LC ... Local controller, 1 ... Reaction body, 2 ... Sandle, 3 ... Steel plate, 4 ... Steel block, 5 ... Displacement meter, 6 ... Filler, 7 ... High pressure rubber hose or steel pipe, 8 ... Pressure transducer, 9 ... Stop valve, 10 ... Manual water pressure Pump, 11 ... Fitting

Claims (1)

所要位置毎に配設された電動スクリュージャッキの頂面に夫々水圧ジャッキを載架し、水圧ジャッキ同士をモーメントの釣り合い、荷重のバランス、支持する構造物の剛性を考慮してグルーピングし、各グループ内の各水圧ジャッキ同士を高圧ホース又は管で連結して、パスカルの原理により互いに均一の圧力を保持するようにし、かつ各グループ毎に初期変位や圧力調整のためにストップバルブを介して水圧ポンプを接続し、前記複数の電動スクリュージャッキにはジャッキの変位制御装置を設けてなることを特徴とするスクリュージャッキと水圧ジャッキを併用した建築土木工事におけるジャッキ制御装置。And rests respectively hydraulic jacks on the top surface of the electric screw jack disposed in each desired position, the balance of the hydraulic jacks between the moment, the balance of the load, grouped in consideration of the rigidity of the structure for supporting each group The water pressure jacks are connected to each other with a high pressure hose or pipe so as to maintain a uniform pressure by Pascal's principle, and each group has a water pressure pump via a stop valve for initial displacement and pressure adjustment. And a plurality of electric screw jacks , wherein a jack displacement control device is provided in the plurality of electric screw jacks.

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