JPH0723609B2 - 振動クロ−ラ式締固め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、クローラ式自走車両に起振器を搭載し、高能
率で経済性を保持しながら地盤の深層に締固め効果が及
ぶ施工を可能にする振動クローラ式締固め装置に関する
ものである。

＜従来の技術＞ 地盤上層部の締固め手段として従来、転圧ローラまたは
振動ローラなどを用いる方法がある。

この種の手段による地盤の締固め効果は、せいぜい地下
数十cm程度にしか及ばないので厚い締固め地盤を造成す
るには数十cmの厚さに土砂を撤出して、その表面を転圧
し、その全区画の転圧が終了した時点で、また初めの工
程に戻り、転圧表面に重ねて土砂を入れて再び転圧工程
を締返すと云った手法を採用するより外なく、施工の効
果的運用に欠けるところがある。また、接地面積が線形
状であるのに機体重量が大きく、これに比較して大きな
起振力を生じる振動機を搭載できないため、地盤の締固
め施工効率を上げることがむずかしかった。

そこで、タンパープレートの底面に凹凸を設けて、ここ
に大容量の起振器を搭載し、これをクレーンで吊下して
特定地盤の締固め施工の終了毎に吊り上げ、隣接位置に
移動することを繰返えして深層地盤に締固め効果が効果
的に及ぶようにするとか、締固め施工の際、所定の散水
または注水を施すとか、タンパーにワイヤをつないで締
固め施工の終了毎または締固め施工しつゝウインチまた
は自走車両により、けん引・移動させることが提案され
（願昭61−111790号参照）、これによって所期の効果を
得ることができるようになった。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで上述のような起振器搭載型タンパー、すなわち
バイブロタンパーは、いずれも特定地盤の締固め施工終
了毎に隣接区域に移動する事を繰返して広い区域を一様
に締固め施工するが、通常タンパー移動時には起振器の
作動を停止させるので少なくとも移動に要する時間は締
固め施工が中断する不都合があり、いずれもタンパーを
繰返し移動させるためのウインチとはクローラまたはク
レーン等の付帯設備と操作が必要になる等の問題点があ
った。そこで、一層のことタンパー自体に移動手段を結
合するか、自走車両にバイブロタンパー機能を付帯させ
ることにより、設備の容積が小さくて済み、また起振器
を作動させたままでタンパーを自由に移動させることが
できて地盤の連続的締固め施工が可能になり、しかも制
御操作が容易になることから高能率施工および底コスト
施工を堅持しながら深層に及ぶ締固め効果が得られる地
盤の締固め装置を提供しようとするのが本発明の目的で
ある。また別の目的は、本発明によれば装置の自重とバ
イブロの起振力との比を比較的容易に大きくすることが
できるので、公知の自走式振動ローラに対して、より深
層に及ぶ地盤の締固めが可能であるか、同一深度であれ
ば高能率施工ができるような装置を開発することにあ
る。

（ロ）発明の構成 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明振動クローラ式締固め装置は、上述の目的を達成
するために、以下に記載の各構成要件を具備する。

（１）クローラ式自走車両のフレーム上起振器を直接搭
載したことを特徴とする振動クローラ式締固め装置。

（２）自走用原動機および起振器に対し遠隔パワーユニ
ットから可撓性パイプを介して駆動エネルギーを供給す
るようにして成る上記第１項記載の振動クローラ式締固
め装置。

（３）遠隔パワーユニットには、クローラ式自走車両の
走向制御手段を併設したことより成る上記第２項記載の
振動クローラ式締固め装置。

＜作用＞ クローラ式走向装置の上部に大容量の起振器、たとえば
起振力として数十tonないし百数十ton、加速力、数ｇな
いし10g、振動数、数百Hz程度のバイブロ機構を搭載す
る。しかしながら、それに伴って走向装置のクローラシ
ューの接地面積を広げれば、その際のシューの接地圧
を、たとえば2.0ton/m²程度に設定することが容易にで
きる。なお、一対のクローラシュー相互間の間隔は、片
側のクローラシューの巾よりも若干狭くしておくと締固
め施工の際、既施工区域とのラップが容易である。この
型式の振動クローラ機体の総重量に対して搭載する起振
器の容量を極めて大きくすることができるので自走式の
振動ローラなどの場合に較べて起振力／総重量が飛躍的
に増大し、地盤深く締固めが可能となり、また同一深度
であれば、高能率施工が実現可能である。また、自走式
であるためにバイブロ機構を作動させながらクローラを
移動させることができ、一層高能率の締固め施工を可能
にするし、さらにダンパーを移動するための付帯設備が
不用となって広い作業スペースを必要としないメリット
がある。

本発明装置のクローラシューの懸架機構および駆動なら
びに軸受機構は、充分に耐振および防塵対策を考慮した
設計にすることを要する。

バイブロおよび走向装置の駆動機構に必要なエネルギー
には、できるだけ電気またはは圧搾空気を利用して、装
置を作動させることにより環境汚染が生じないよう配慮
することが好ましい。水底地盤に対する締固め施工に用
いる場合にはバイブロおよび駆動用原動機はウォータプ
ルーフにしておくことが望ましいし、それによって防塵
効果も一層向上する。

上記の振動クローラ式締固め装置は、別に隔離して設備
したパワーユニットから、エエネルギー供給手段を介し
て駆動用エネルギーの供給を受けて操縦されてもよく、
その際は同時にパワーユニット側から走向機構の遠隔制
御を可能とすることもできる。之によって装置に搭載し
たバイブロの振動をパワーユニットから遮断することが
でき、そのためユニットの耐久性が向上する。このよう
なタイプの振動クローラ式締固め装置は、そのパワーユ
ニットを海上のバージに乗せ、振動クローラ式締固め装
置のみを水中底に沈めて水底地盤の締固め施工を遠隔操
作によって実施することができるからクレーン船等の付
帯設備を要さず低コストで高能率、かつ油汚染、海水汚
濁を極力少なくして、水底地盤に対し機動性が良好な造
成を可能にする。

＜実施例＞ 第１図は、本発明振動クローラ式締固め装置の一実施例
の全体構成と、前記振動クローラ式締固め装置による水
底地盤の締固め施工状態を示すもので、その（ａ）は側
面略図、その（ｂ）は正面図、第２図（ａ）、（ｂ）
は、振動クローラ式締固め装置のクローラ走行機構の拡
大側面図と、その断面略図で、図中、１はクローラ式自
走車両、２は、そのフレームで、その走行方向前後端に
は、第２図（ａ）に示すように駆動輪および従動輪を軸
支し、その間に巾広Ｗのクローラシュー３を懸け渡す。

上述クローラシュー３は、クローラ走行中心線に対して
対象に一対設けられ［第１図（ｂ）参照］、両クローラ
シューは、それぞれ独立して駆動される。

フレーム２を挟むクローラシュー３の巾Ｗの内側縁相互
の間隔Ｓ＜Ｗである。間隔Ｓの空間を利用して、フレー
ム２の上部に起振器４を搭載する。また、前記起振器
は、クローラシュー３の両外側部分を連結して架設した
型式のフレームの中央部に搭載するようにしても、その
目的を達成できることは説明する迄もない。そして本実
施例では起振器４は水密手段５によって、その周囲を外
界から遮断されている。再び第１図（ａ）を参照してク
ローラ走行機構および起振器４の原動機を動かすエネル
ギーは、別に設備したパワーユニット６から可撓性のエ
ネルギー供給手段（パイプ）７によって、供給する。本
実施例の場合は電力によって両者を駆動するようにして
いるが、陸上における締固め施工であれば、圧搾空気を
利用した原動機の駆動手段も採用可能である。

８は、水面に浮べたバージで、８にパワーユニット６を
積載し、ここから振動クローラにエネルギーを供給する
と共に、それぞれのクローラシュー３の駆動および駆動
方向を遠隔制御することができる。９は水底地盤であっ
て、捨石、埋め立て土砂等の締固め施工のために起振器
４を励起させながら、これに伴なってクローラ走向装置
を移動させるようにバージ８上で装置を制御すれば、振
動クローラの振動がパワーユニット６に伝導することが
なく、ユニットの故障発生率が低下する。振動力／自重
の比を従来の自走式振動ローラに較べて格段に大きくで
きるから深層に及ぶ締固め効果が得られるほか、自走式
であるために連続締固めができ、また別の移動用設備が
必要なく、高能率施工および低コスト施工が可能とな
る。

その際、クローラシュー３とフレーム２との間には起振
器４の励起に基く相互の上下振動が生じるので、クロー
ラシュー３の懸架機構としては、フレーム２の振動のた
めにクローラシュー３が走行中に懸架手段から脱れるこ
との無いよう高いリブと深い受入れ溝とにより両者の係
合を確実なものとする［第２図（ｂ）参照］などの機構
を採用することが望ましい。

第３図および第４図は、上述の本実施例による地盤の締
固め作用を示すもので、第３図（ａ）は、起振器４の振
動のパターンであり、ｘ軸方向に時間ｔ、ｙ軸方向に起
振器の下向きの振巾の大きさを採ったものである。これ
に対して第３図（ｂ）は、ｘ軸方向を同様に時間軸と
し、ｙ軸方向に締固め効果の大きさを採ると、地盤の締
固め効果と起振器４の振動数との関係を示すものとな
る。すなわち、起振器４の加速度が下向きのときにのみ
締固め効果が発生し、かつ、それが地盤に加算されて効
果を奏することが解る。

第４図は本実施例振動クローラによる地盤の締固め工程
を示し、その（ａ）は、側面図であって起振器４を励起
して、上下方向に振動を生じさせ地盤を締固め（たとえ
ば同一地盤を３回）ながらクローラシュー３を矢印方向
に駆動し、振動クローラを地盤に対して直線的に進行、
自走させている状態を表わす。

（ｂ）は、その正面図で、その結果、地盤は、シュー３
の接地面の広さＷに近似した区画の締固め（数ｍの深
さ）がなされるが、その際には巾Ｓの地盤は、締固めが
行なわれないまま残る。なお、シュー３の接地面側縁部
分の締固めも充分とは云えない。

（ｃ）は、締固め施工をしながら一筋終了後、自走、後
退し、その際、巾寄せしてシュー３の接地面を（ｂ）工
程に対して30cm程度ラップさせ、地盤に対して均等な締
固め効果を生じさせる。

（ｄ）後退による地盤の締固め施工が一応終了して再度
前進に移るときは、巾寄せしてシュー３の接地面を
（ｃ）工程に対し、同じく30cm程度、ラップさせる。

以上、説明した工程を実施するためにはＷとＳとの関係
が或る程度の制約を受けることになる。

以上、説明の本実施例では、もっぱら水（海）底地盤の
改良工事の場合に使用される振動クローラ式締固め装置
および、その作用、効果について述べて来たが、これら
の点は陸上地盤の締固め施工に用いるときにも充分発揮
されるものである。

その際、起振器４に水密手段５を施した場合はバイブレ
ータの振動音遮断機構としても機能する。以上のとおり
である本実施例に（１）不陸上の走行、（２）トラフィ
カビリティ、（３）位置制御が容易であって、しかも締
固め施工の品質管理が容易に行なわれる、と云った効果
がある。その他の点の作用、効果については、さきに述
べた＜作用＞の項を参照されたい。

（ハ）発明の効果 本発明振動クローラ式締固め装置によれば、 （１）自走式であって締固め施工をしながら移動ができ
るので高能率であり、（２）振動ローラに比べ起振力／
自重が飛躍的に大であるから深層に及ぶ締固めが可能に
なり、また同一深度であれば高能率施工ができ、（３）
陸上の施工の場合タンパー移動のためのクローラクレー
ン、ウィンチその他の付帯設備が不用であり、海上施工
ではクレーン船を必要としないので、前述（１）および
（２）記載の条件と相俟って低コストの施工が可能にな
る上に、（４）陸上の施工では（３）に述べたとおりだ
から位置の制御が容易で作業スペースを小さくすること
ができると云った、従来技術には期待することができな
い作用、効果を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明振動クローラ式締固め装置の一実施例
の全体構成と、前記クローラによる水底地盤の締固め施
工状況を示し、第２図は本振動クローラの走行機構の拡
大側面図およびその要部断面図、第３図は起振器の作動
と、締固め作用との関連を示し、第４図は本振動クロー
ラを用いた地盤固めの作業工程順序を示す。 １……クローラ走向装置、２……フレーム、 ３……クローラシュー、４……起振器、、 ５……水密手段、６……パワーユニット、 ７……可撓性エネルギー供給パイプ、 ８……バージ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クローラ式自走車両のフレーム上に起振器
   を直接搭載したことを特徴とする振動クローラ式締固め
   装置。
2. 【請求項２】自走用原動機および起振器に対し遠隔パワ
   ーユニットから可撓性パイプを介して駆動エネルギーを
   供給するようにして成る特許請求の範囲第１項記載の振
   動クローラ式締固め装置。
3. 【請求項３】遠隔パワーユニットには、クローラ式自走
   車両の走向制御手段を併設したことより成る特許請求の
   範囲第２項記載の振動クローラ式締固め装置。