JP5111411B2 - 矢板類圧入装置 - Google Patents

Description

本発明は、矢板やＨ鋼等の矢板類を低騒音で埋設するために使用される矢板類圧入装置に関する。

地下施設の建設時に行われる土留め工事では、多数の矢板やＨ鋼等の矢板類が地中に打ち込まれる。この工事の騒音を低減するために、矢板類に垂直下方に向かう圧力をかけて地面に押し込む装置が使用されている。

特開平６−１０８４６６号公報 特開平７−２３３５３０号公報

既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
矢板類は数メートルあるので、クレーンで吊り上げて操作する。矢板類の押し込み装置は重量があり、矢板類の押し込み場所を移動するたびに移動させなければならない。従って、この移動にもクレーンが使用される。さらに、矢板類は土中に壁を作るために、互いに縁を噛み合わせるようにして並べられる。従って、クレーンで矢板類を吊り上げた状態で、作業者が位置決めや方向調整をするので、クレーン操作者や作業者の負担が大きい。また、この作業のために十分な作業スペースが必要になり、搬入機材も多いので、十分な機材設置スペースも確保しなければならない。従って、狭小地での工事が非常に難しいという問題があった。
上記の課題を解決するために、本発明は、狭い土地や障害物の多い土地でも効率よく、矢板やＨ鋼等の矢板類を埋設することができる矢板類圧入装置を提供することを目的とする。

[本発明］
本発明は、「移動手段上にクレーン１８を搭載し、施工現場の所定位置に前記クレーン１８を搬入して固定し、前記クレーン１８のアーム２２先端にブーム２４を介して垂直方向の回転軸を持つ回転駆動用モータ２６を固定して、この回転駆動用モータ２６の回転軸にプラグ３６を介して、矢板押込機構３８を吊り下げて、この矢板押込機構３８には、矢板類１４を地面１２に垂直に直立させた状態で掴んで前記矢板押込機構３８の側面に沿って地面に垂直方向に自由にスライドする矢板くわえ込み機構４２と、、この矢板くわえ込み機構４２に垂直下方に向かう圧力を加える油圧シリンダ４０とが設けられており、前記クレーン１８を前記所定位置に固定したまま前記矢板押込機構３８を吊り上げて、前記クレーン１８を回転させて方向転換をし、前記アームを伸縮して、前記矢板押込機構３８の位置決めをし、前記モータ２６の回転軸を回転させて、前記矢板押込機構３８を回転させて、前記矢板類１４を掴む前記矢板くわえ込み機構４２の方向調整を行い、その後、前記矢板くわえ込み機構４２で掴んだ矢板類１４に前記油圧シリンダ４０により垂直下方に向かう圧力をかけて、矢板類１４を地面１２に押し込み、前記アーム２２が届く限り、前記クレーン１８を前記所定位置に固定したまま前記矢板押込機構３８を吊り上げて、前記クレーン１８の方向転換をして、前記アーム２２を伸縮し、前記モータ２６の回転軸を回転させて、前記矢板押込機構３８の位置決めと前記矢板類１４を掴む前記矢板くわえ込み機構４２の方向調整を行い、前記矢板類１４を隣接させて順番に土中に圧入することを特徴とする矢板類圧入方法。」に関する。
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
移動手段上に搭載されたクレーン１８と、このクレーン１８のアーム２２の先端に固定されて、地面１２に対して垂直方向の回転軸を持つ回転駆動用モータ２６と、この回転駆動用モータ２６の回転軸下端にプラグ３６を介して着脱可能に吊り下げられる矢板押込機構３８と、この矢板押込機構３８に設けられ、矢板類１４を前記地面１２に垂直に直立させた状態で掴む矢板くわえ込み機構４２と、前記矢板くわえ込み機構４２で掴んだ矢板類１４に垂直下方に向かう圧力をかけて地面１２に押し込む油圧シリンダ４０とを備えたことを特徴とする矢板類圧入装置。

〈構成２〉
構成１に記載の矢板類圧入装置において、前記移動手段上に前記クレーン１８とともに搭載されたウインチ２０と、前記ウインチ２０に一端を連結し前記クレーン１８に支持されたガイドローラ３２を通じて前記アーム２２先端から他端が吊り下げられたワイヤ３０と、このワイヤ３０に吊り下げられ、前記矢板類１４を掴んで吊り上げるクランプ３４とを備えたことを特徴とする矢板類圧入装置。

〈構成３〉
移動手段上にクレーン１８を搭載し、施工現場の所定位置に前記クレーン１８を搬入して前記移動手段を停止させ、矢板類１４を地面１２に垂直に直立させた状態で、矢板押込機構３８に設けられた矢板くわえ込み機構４２により前記矢板類１４を掴み、前記クレーン１８のアーム２２先端に垂直方向の回転軸を持つ回転駆動用モータ２６を固定して、この回転駆動用モータ２６の回転軸にプラグ３６を介して、前記矢板押込機構３８を吊り下げて、前記矢板押込機構３８と前記矢板類１４を共に吊り上げて、前記回転駆動用モータ２６を回転させて、前記矢板押込機構３８と前記矢板類１４の位置決めと方向調整を同時に行い、その後、油圧シリンダ４０により、前記矢板くわえ込み機構４２で掴んだ矢板類１４に垂直下方に向かう圧力をかけて地面１２に押し込むことを特徴とする矢板類圧入方法。

〈構成４〉
構成３に記載の矢板類圧入方法において、移動手段上に前記クレーン１８とともにウインチ２０を搭載し、このウインチ２０に一端を連結し前記クレーン１８に支持されたガイドローラ３２を通じて前記アーム２２先端から他端が吊り下げられたワイヤ３０に、クランプ３４を連結して、このクランプ３４により前記矢板類１４を掴んで吊り上げて、前記地面１２に垂直に直立させてから、前記矢板押込機構３８に設けられた矢板くわえ込み機構４２により前記矢板類１４を掴むよう操作することを特徴とする矢板類圧入方法。

〈構成５〉
構成４または５に記載の矢板類圧入方法において、前記回転駆動用モータ２６の回転軸下端にプラグ３６を介して削孔ドリル２８を連結し、前記地面１２に前記矢板類１４を押し込むための孔を形成する前処理を行うことを特徴とする矢板類圧入方法。

狭小地や、隣接地に壁等があって余裕の無い土地でも、騒音や振動の少ない矢板類圧入工事ができる。また、矢板押込機構３８等をクレーン１８で押さえつけて動作させるので、矢板押込機構３８等を全体として十分に小型化できる。
〈構成１の効果〉
回転駆動用モータ２６の回転軸下端にプラグ３６を介して矢板押込機構３８を吊り下げ、矢板類１４を地面１２に垂直に直立させた状態で掴んだままクレーン１８を操作できるので、狭小地でも矢板類１４と矢板押込機構３８の移動と位置決めが容易に出来る。矢板押込機構３８と矢板類１４を同時に３６０度、静かに安全に回転させることができ、かつ、効率の良い作業ができる。また、クレーン１８を回転し伸縮させると、クレーン１８を移動させずにスピーディに工事が進められる。プラグ３６を外せば矢板押込機構３８等をクレーンを運ぶトラック等の荷台に積載して一括して運搬できる。
〈構成２の効果〉
ウインチ２０は、施工場所に搬入された矢板類１４を矢板くわえ込み機構４２に装着するために使用できる。また、矢板類１４を掴んだ状態で矢板押込機構３８を移動させるときには、背の高い矢板類１４のふらつきを防止できる。
〈構成５の効果〉
回転駆動用モータ２６には、削孔ドリル２８を連結できるので、硬い地面の場合に予め地面に孔を明けておくことができる。この場合にも、大型の削孔装置本体を別に用意する必要がない。

実施例１の矢板類圧入装置１０を示す側面図である。 施工された矢板類の上面図である。 矢板類１４と油圧シリンダ４０の位置決めと方向調整操作の説明図である。 工事現場を上方から見た平面図である。 本発明の装置を使用した施工前の操作を説明する側面図である。 実施例４の矢板類圧入方法を示す装置側面図である。 実施例５の矢板類圧入装置１０を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１は実施例１の矢板類圧入装置１０を示す側面図である。
この装置は、図に示すようなトラック１６等の移動手段に積載されて、施工現場に搬入される。このトラック１６上には、クレーン１８とウインチ２０とが搭載されている。この装置は大型乗用車クラスのトラック１６で搬入できるので、狭小地に適する。矢板押込機構３８は、別途トラック等により施工現場に搬入されて、地面１２に降ろされている。クレーン１８は、トラック１６上で自由に方向転換できるように構成されている。クレーン１８に支持されるアーム２２はクレーン１８の回転により自由に方向転換でき、さらに自由に伸縮できるように構成されている。

このクレーン１８のアーム２２の先端には、回転駆動用モータ２６が吊り下げ固定されている。回転駆動用モータ２６は、地面１２に対して垂直方向の回転軸を持つ。クレーン１８の回転と、アーム２２の伸縮と、回転駆動用モータ２６の回転制御は、クレーン１８に設けられた図示しない操作盤を操作して行うことができる。

回転駆動用モータ２６の回転軸下端には、プラグ３６を介して矢板押込機構３８が吊り下げられる。なお、矢板押込機構３８を運搬するときや、後で説明するように回転駆動用モータ２６を用いて削孔工事をするときのために、簡単に着脱可能なプラグ３６を介して矢板押込機構３８が吊り下げ固定される。これにより、回転駆動用モータ２６を回転させると、矢板押込機構３８の向きを自由に正確に遠隔操作しながら調整できる。

矢板押込機構３８には、矢板類１４を地面１２に垂直に直立させた状態で掴むための、矢板くわえ込み機構４２が設けられている。矢板くわえ込み機構４２は、矢板押込機構３８に対して油圧シリンダ４０の下端に吊り下げられている。また、矢板くわえ込み機構４２は、矢板押込機構３８の側面に図示しないレールを介して支持されており、矢板押込機構３８の側面に沿って地面に垂直方向に自由にスライドする。油圧シリンダ４０は、矢板くわえ込み機構４２で掴んだ矢板類１４に垂直下方に向かう圧力をかけて地面１２に押し込む機能を持つ。アーム２２はブーム２４と回転駆動用モータ２６を介して矢板押込機構３８を直立させ、地面１２に押さえ付けているから、矢板類１４を圧入する際の反作用を抑えることができる。また、打ち込み方式でないから、工事に伴う騒音を十分に低減できる。従来は、矢板類１４を圧入する際の反作用を抑えるために大型の複雑な装置が使用されていた。本発明では、重量もコストも４分の１〜５分の１程度にすることができる。

トラック１６上には、クレーン１８とともにウインチ２０が搭載されている。ワイヤ３０は、このウインチ２０に一端を連結している。ワイヤ３０の他端は、クレーン１８に支持されたガイドローラ３２を経由して、アーム２２の先端から吊り下げられている。このワイヤ３０の他端にはクランプ３４が取り付けられている。ウインチ２０は、主として、施工場所に搬入された矢板類１４を矢板くわえ込み機構４２に装着するために使用される。クランプ３４は、矢板類１４を掴んでワイヤ３０により吊り上げるためのものである。また、図のように、クランプ３４で矢板類１４を掴んだままにしておくと、矢板押込機構３８を移動させたり回転させたりするときに、背の高い矢板類１４のふらつきを防止できる。従って、安全に、他の障害物に矢板類１４を衝突させることなく、狭小地での工事が速やかに施工できる。

図２は、施工された矢板類の上面図である。また図３は矢板類１４と油圧シリンダ４０の位置決めと方向調整操作の説明図である。
図のように、土留め壁工事に使用される矢板類１４は、互いに隣同士を縁５１の部分で噛み合わせるように隙間なく並べて施工される。また、矢板類１４は１本ずつ先に埋設した矢板類１４に次に埋設する矢板類１４を隣接させて順番に土中に圧入される。従って、圧入作業の開始前に矢板類１４の位置決めと方向調整を正確に行わなければならない。

矢板押込機構３８に矢板類１４の方向と位置決めの調整機構を設けると、矢板押込機構３８の機構が複雑になり大型化する。本発明では、クレーン１８の操作により矢板類１４の位置決めを行う。矢板押込機構３８と矢板類１４を共に吊り上げて、回転駆動用モータ２６を回転させて、矢板押込機構３８と前記矢板類１４の位置決めと方向調整を同時に行う。矢板類１４も矢板押込機構３８も、アーム２２に連結固定された状態なので、ワイヤ等で吊した状態と比べてふらつきがなく、正確に位置決めと方向調整ができる。しかも、クレーン１８側で遠隔操作ができ、補助者が不要なので、作業性がよく効率もよい。

図４は、工事現場を上方から見た平面図である。
施工開始時には、施工場所に図１に示した装置と矢板類１４とを搬入する。図４に示すように、矢板類１４は施工に邪魔にならない場所に積み上げられる。トラック１６は、できるだけ再移動をしなくて済む場所を選択して位置固定される。なお、クレーンが工事用のブルトーザのような移動手段に設けられているときは、そのブルトーザがトラックから降ろされて工事現場に位置固定される。

既に説明したように、矢板類１４を地面１２に垂直に直立させた状態で掴んだままクレーン１８を操作できるので、矢板類１４と矢板押込機構３８の移動と位置決めが同時に簡単に出来る。同時に、図４に示すように、クレーン１８のアーム２２を伸縮して方向転換をして操作すると、アームが届く限り、クレーン１８を固定したまま狭い土地や障害物の多い土地に効率よく矢板類１４を施工できる。従って、トラック１６等の移動手段はクレーン１８の搬入と搬出だけに利用すればよい。

図５は、本発明の装置を使用した施工前の操作を説明する側面図である。
施工場所に搬入した矢板類１４は、矢板押込機構３８に装着しなければならない。このために、移動手段上に搭載したウインチ２０を利用する。ウインチ２０のワイヤ３０を伸ばしてクランプ３４を矢板類１４に連結する。吊り上げた後に丁度図１に示した状態になるような位置にクランプ３４を連結するとよい。ウインチ２０により矢板類１４を掴んで吊り上げて地面１２に垂直に直立させてから、矢板押込機構３８に装着する。クランプ３４を矢板類１４に装着する作業や、矢板類１４を矢板くわえ込み機構４２に装着する作業も、クレーンを遠隔操作して行うことができる。これで、図１に示す状態に矢板類１４を支持し、圧入作業の準備ができる。

図６は実施例４の矢板類圧入方法を示す装置側面図である。
地盤が硬いと油圧シリンダ４０の矢板類１４の圧入が容易でない。一般には、工事現場に掘削機を搬入して、予め該当部分を削孔しておくようにしている。しかしながら、矢板類１４の圧入装置と掘削機の両方を搬入すると、狭小地での施工が容易でないという問題がある。しかし、本発明では、クレーン１８の先端に回転駆動用モータ２６を固定しているので、回転駆動用モータ２６の回転軸下端にプラグ３６を介して削孔ドリル２８を連結し直すことができる。これにより、同じ装置を用いて、地面１２に矢板類１４を押し込むための孔を、予め形成する前処理を行うことができる。即ち、大型の削孔装置本体を別に用意する必要がなく、削孔ドリル２８のみを用意すればよく、搬入作業もスペース確保作業も軽減できる。

図７は実施例５の矢板類圧入装置を示す側面図である。
実施例１では、クレーン１８等を、荷物運搬用のトラックに類した移動手段に搭載した。乗用車に近い操作性で、狭い土地に自由に出入りできるという効果がある。一方、実施例５では、図に示すように、クレーン１８等をよく知られたクレーン用台車５２に搭載している。クレーン用台車５２も移動手段であって施工場所での移動は容易である。例えば、ビルに囲まれた土地いっぱいに矢板類を手際よく埋設する場合に、本発明の装置が威力を発揮する。施工現場へのクレーン用台車５２の搬入には、別途、トレーラ等を使用することができる。このように、任意の移動手段を用いて、本発明の矢板類圧入装置を実現できる。

１０ 矢板類圧入装置
１２ 地面
１４ 矢板類
１６ トラック
１８ クレーン
２０ ウインチ
２２ アーム
２４ ブーム
２６ 回転駆動用モータ
２８ 削孔ドリル
３０ ワイヤ
３２ ガイドローラ
３４ クランプ
３６ プラグ
３８ 矢板押込機構
４０ 油圧シリンダ
４２ 矢板くわえ込み機構
５１ 縁
５２ クレーン用台車

Claims (3)

1. 移動手段上にクレーン１８を搭載し、
   施工現場の所定位置に前記クレーン１８を搬入して固定し、
   前記クレーン１８のアーム２２先端にブーム２４を介して垂直方向の回転軸を持つ回転駆動用モータ２６を固定して、
   この回転駆動用モータ２６の回転軸にプラグ３６を介して、矢板押込機構３８を吊り下げて、
   この矢板押込機構３８には、矢板類１４を地面１２に垂直に直立させた状態で掴んで前記矢板押込機構３８の側面に沿って地面に垂直方向に自由にスライドする矢板くわえ込み機構４２と、、この矢板くわえ込み機構４２に垂直下方に向かう圧力を加える油圧シリンダ４０とが設けられており、
   前記クレーン１８を前記所定位置に固定したまま前記矢板押込機構３８を吊り上げて、前記クレーン１８を回転させて方向転換をし、前記アームを伸縮して、前記矢板押込機構３８の位置決めをし、
   前記モータ２６の回転軸を回転させて、前記矢板押込機構３８を回転させて、前記矢板類１４を掴む前記矢板くわえ込み機構４２の方向調整を行い、
   その後、前記矢板くわえ込み機構４２で掴んだ矢板類１４に前記油圧シリンダ４０により垂直下方に向かう圧力をかけて、矢板類１４を地面１２に押し込み、
   前記アーム２２が届く限り、前記クレーン１８を前記所定位置に固定したまま前記矢板押込機構３８を吊り上げて、前記クレーン１８の方向転換をして、前記アーム２２を伸縮し、前記モータ２６の回転軸を回転させて、前記矢板押込機構３８の位置決めと前記矢板類１４を掴む前記矢板くわえ込み機構４２の方向調整を行い、
   前記矢板類１４を隣接させて順番に土中に圧入することを特徴とする矢板類圧入方法。
2. 請求項１に記載の矢板類圧入方法において、
   前記移動手段上に前記クレーン１８とともにウインチ２０を搭載し、
   このウインチ２０に一端を連結し前記クレーン１８に支持されたガイドローラ３２を通じて前記アーム２２先端から他端が吊り下げられたワイヤ３０に、クランプ３４を連結して、
   このクランプ３４により前記矢板類１４を掴んで吊り上げて、前記地面１２に垂直に直立させてから、
   前記矢板押込機構３８に設けられた矢板くわえ込み機構４２により前記矢板類１４を掴んだ状態で、前記矢板押込機構３８を移動させることを特徴とする矢板類圧入方法。
3. 請求項１に記載の矢板類圧入方法に使用するためのものであって、
   クレーン１８のアーム２２の先端に、ブーム２４を介して固定されて、地面１２に対して垂直方向の回転軸を持つ回転駆動用モータ２６と、
   この回転駆動用モータ２６の回転軸下端にプラグ３６を介して着脱可能に吊り下げられる矢板押込機構３８と、
   この矢板押込機構３８に設けられ、矢板類１４を前記地面１２に垂直に直立させた状態で掴んで矢板押込機構３８の側面に沿って地面に垂直方向に自由にスライドする矢板くわえ込み機構４２と、
   前記矢板くわえ込み機構４２で掴んだ矢板類１４に垂直下方に向かう圧力をかけて地面１２に押し込む油圧シリンダ４０と、
   前記移動手段上に前記クレーン１８とともに搭載されたウインチ２０と、
   前記ウインチ２０に一端を連結し前記クレーン１８に支持されたガイドローラ３２を通じて前記アーム２２の先端から他端が吊り下げられたワイヤ３０と、
   このワイヤ３０に吊り下げられ、前記矢板類１４を掴んで吊り上げるクランプ３４とを備えたことを特徴とする矢板類圧入装置。

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