JPH11117352A

JPH11117352A - 逆打ち工法用揚重機

Info

Publication number: JPH11117352A
Application number: JP9277296A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takenaka; 政雪竹中; Takao Otsuka; 隆男大塚; Hiroshi Takenaka; 弘竹中
Original assignee: NIPPON GIJUTSU CENTER KK
Current assignee: NIPPON GIJUTSU CENTER KK
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】階上階での柱、梁等の施工を先行し、もしく
は同時進行した場合、地下階では、狭いスペースでも、
効率的で、安定した垂直の揚土、揚重、あるいは水平の
揚重搬送を可能とする。【解決手段】建築逆打ち工法用揚重機であって、キャ
タピラ走行する揚重機のキャタピラ（１４）の両側に
は、各々、略等重量となる１個以上の金属またはコンク
リート、もしくはその複合物からなる自重増加のための
ブロック（２）が着脱自在に取付けられて揚重操作時の
揚重機が安定化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、逆打ち工
法用揚重機に関するものである。さらに詳しくは、地下
構築をも行うビル建物の逆打ち工法において有用な、現
場配置が容易で、狭いスペースにおいても安定して運転
操作でき、工事効率を大きく向上させることのできる、
バックホーやクレーン等のキャタピラ走行する新しい揚
重機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、市街地においては地下
空間の有効利用が叫ばれ、地下工事は大規模・大深度化
の傾向にある。一方、建築工事では、その経済性の追求
から短工期が求められている。これらのニーズへの対
応、かつ、山留め架構の安全性確保から地下工事に逆打
ち工法を採用することが多くなってきている。しかしな
がら、逆打ち工法を採用する場合には、最初に１階床を
構築するため、この躯体が障害となり、掘削効率が低下
する。また、地下躯体工事においてもクレーン等の揚重
機の使用が制限されるため、その生産性が低下するなど
の欠点を逆打ち工法は有している。これらの欠点を解決
するため、逆打ち工法における地下工法の改善やそのた
めの機器開発が積極的に進められてきてもいる。

【０００３】しかしながら、このような検討にもかかわ
らず、この逆打ち工法には、揚土、揚重の垂直搬送と地
下躯体構築時における重量物の水平搬送およびその据付
けにともなう問題点が依然として解消していない。前者
の根切り土を地上に揚げる揚土作業では、現在一般的
に、クローラ式クラムシェルやパイプクラム等が使用さ
れている。しかしながら、たとえば図８に示したよう
に、それらの揚土能力および集土能力が低いため、１階
床に数か所の仮設開口を設け、各々の仮設開口部に随時
機械を配置する必要があり、さらに、これらの機械は、
作業時にブームを旋回させるため、地上部に大きな作業
スペースが必要となる。また、地下躯体施工時の揚重作
業もこの仮設開口を使用して行われるため、同様に地上
部の作業スペースを占有することとなる。そのため、逆
打ち工法の本来の目的である地上、地下工事の同時施工
が実施しづらい状況にある。

【０００４】また、一般に地下躯体では、上部躯体に比
べ投入される資材量が多い。そのため、部材のＰＣ化、
Ｓ造化、ユニット化等の複合化工法を採用することが近
年逆打ち工法でも多くなっている。一方で、複合化する
ことにより部材が大型化し、重量が増大する傾向にあ
る。しかし、逆打ち工法においては、先行構築される上
部躯体が障害となり、作業空間は、上部躯体により閉鎖
されるため、高さ２ｍ程度の狭い空間内での部材の水平
搬送、据付けが問題となっている。すなわち、逆打工法
における地下躯体構築時の水平搬送の現状では、ミニク
レーン系揚重機を使用する場合には根切り地盤での搬送
および据付け時のブームによる据付け高さが問題とな
る。また、天井クレーンを使用する場合、使用範囲が１
スパンに限定されるため、１台のクレーンで対応するこ
とが難しいなどの問題があり、逆打ち工法に適した運
搬、据付機の必要性が高まっている。

【０００５】この出願の発明は、以上のとおりの従来技
術の問題点を解消することを課題としており、逆打ち工
法における垂直搬送と水平搬送を容易に、簡便に行うこ
とのできる新しい手段を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、建築逆打ち工法用揚重機
であって、キャタピラ走行する揚重機のキャタピラの両
側には、各々、等重量となるように１個以上の金属また
はコンクリート、もしくはその複合物からなる増重ブロ
ックが着脱自在に取付けられて揚重操作時の揚重機が安
定化されていることを特徴とする逆打ち工法用揚重機
（請求項１）を提供する。

【０００７】また、この出願の発明は、上記について、
複数の増重ブロックがスチールバンドにより拘束されて
取付られる揚重機（請求項２）、各々の増重ブロックの
外側下端部には、地面に非接触状態でアウトリガーが配
設されている揚重機（請求項３）、揚重機本体の重心か
らのアーム荷重負荷点までの最長水平距離（Ｌ_M）と揚
重機荷重負荷時の転倒芯点までの水平距離（Ｌ）との比
がＬ_M／Ｌ＝３〜２５であって、揚重機本体と無負荷時
のアームとは平衡が保たれている揚重機（請求項４）
や、揚重機がクラムシェルバケット付きバックホーであ
る揚重機（請求項５）、転倒芯点が左右いずれか一方側
のキャタピラ端点にあるバックホーにおいて、転倒芯点
から左右の増重ブロック重心までの水平距離の比が６．
５〜８．５の範囲内にある揚重機（請求項６）バックホ
ー本体転倒芯点からの、最短の増重ブロックの重心まで
の水平距離（Ｌ₀）に対して、バックホーアーム荷重負
荷点までの最長水平距離（Ｌ_W）の比が、Ｌ_W／Ｌ₀＝
１２〜１４の範囲内にある揚重機（請求項７）、そして
さらには、揚重機が水平クレーンである揚重機（請求項
８）、ブロックを構成する金属は、鉄、鉛または銅、も
しくはそれらの合金である揚重機（請求項９）、増重ブ
ロックは、鉄製容器に塊状または板状の鉛が挿入されて
なるものである揚重機（請求項１０）等をその一つの態
様としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、以上のとおり
の特徴を持つものであるが、さらに以下に詳しくその実
施の形態について説明する。まず、この発明の揚重機と
しては、逆打ち工法に使用することができる、小型のキ
ャタピラ走行揚重機であって、揚土、揚重の垂直搬送
と、水平の揚重搬送とを可能とされている。

【０００９】この揚重機は、バックホーやクレーン等で
あってよく、いずれの場合にも、キャタピラの両側に
は、各々、実質的に等重量となるように前記の増重ブロ
ックが着脱自在に取付けられるようになっている。たと
えば、添付した図面の図１の断面図および図２の平面図
に例示したこの発明の揚重機では、クラムシェルバケッ
ト（１１）をアーム（１２）およびワイヤ（１３）を介
して垂直操作するようにしたバックホー（１）に対し
て、そのキャタピラ（１４）の両側の各々に、１個以上
の金属またはコンクリート、もしくはその複合物からな
る、バックホー（１）本体の自重増加のためのブロック
（２）が着脱自在に取付けられている。この増重ブロッ
ク（２）の取付けによって、バックホー（１）本体は、
垂直の揚土、揚重時にも転倒することなしに安定化され
ることになる。大型のバケット容量ではバックホー
（１）本体の転倒の危険があってもブロック（２）の存
在により安定化されて、危険性は軽減され、実際にも転
倒を防止することが可能となる。

【００１０】増重ブロック（２）については、その１個
以上、たとえば複数のものが取付けられるようにする。
この取付けについては、バックホー（１）本体にフック
等の係止部を設けておき、この係止部にブロックに取付
けたフックやワイヤー等を係止すること等によって可能
とされる。また、ブロック（２）は、図１にも示したよ
うに、バックホー（１）のアーム（１２）およびワイヤ
（１３）の吊下げ（図１：Ａ）によって、キャタピラ
（１４）の両側にバランスを取りながら係止取付けする
ことができる。

【００１１】ブロック（２）の構成において金属を使用
する場合には、その加工性、比重、入手しやすさ、強度
等を考慮してその種類を定めることができ、一般的に
は、鉄、鉛、銅、あるいはそれらの合金等がその代表的
なものとして考えられる。これらはコンクリートとの複
合材として考えることもできる。以上のクラムシェルバ
ケット付バックホーからなるこの発明の揚重機において
は、小型で、しかも安定して、揚土、揚重という垂直搬
送を安定化し、効率化する。図１からも明らかなよう
に、逆打ち工法において、アウトリガーを使用できない
場所であっても、大型のバケット容量、たとえば１
ｍ³、あるいは２ｍ³の揚重機として、大容量の地下の
土砂の排出、資材の地下への搬送等と同時に、一階を含
む上層階の柱（３）や梁（４）等を先に施工することが
でき、工期の短縮化を図ることができる。

【００１２】逆打ち工法の最大の特徴としては地下工事
と地上工事とが同時に平行し、施工もできることによ
り、工期が短縮するという大きなメリットがある。この
ためには地上の柱、梁を取り付けた狭い空間で地下の大
量の上砂をなるべく大きな垂直昇降バケットで深くまで
（約２５ｍ位を目標とする）の土砂を排出することが非
常に大きな工期短縮につながる。

【００１３】図３は、上記のクラムシェルバケット（１
１）付バックホーとしてのこの発明の揚重機における、
前記ブロック（２）による附加ウェイト（Ｗ）を検討す
るための寸法表示図である。例えば、バケットは２ｍ³
の容量のものを使い土砂比重１．６トン／ｍ³として土
砂の重量３．２トン、バケット自重１．２トン、ロープ
等の自重０．２トン余裕０．４トンで合計５トンのもの
を安定して垂直に持ち上げるとする。この図３の例にお
いて、バックホー（１）本体とアーム（１２）が釣り合
うとすると、右回り転倒モーメント（ＭＲ）は、ＭＲ＝（５×５．１５）＋（Ｗ×０．４）左回り転倒モーメント（ＭＬ）は、ＭＬ＝Ｗ×２．９として表わされ、ＭＬ＞ＭＲよりＷ＞１０．３ｔｏｎと
導かれる。仮に、ブロック（２）の材質を鉛とすると、
その比重は１１．４であるので、Ｗ＝０．６×２×０．８×１１．４すなわちＷが約１１トンになり、この重量のブロック
（２）がバックホー（１）本体の左右に配設されること
が必要となる。このため、図３に示したような寸法の、
たとえば４分割されたブロック（２）を、キャタピラ
（１４）の両側の各々に取付ければよいことがわかる。
鉛そのもは非常に加工が難しいので外型寸法で巾８０
０、長さ５００、高さ６００、厚み６ｍｍの加工性に優
れた鉄板製の容器４ヶで、この容器内に鉛を挿入する事
により比較的小容量で片側１１トンの重りを作ることが
できる。鉄のみの重りの場合は鉄の比重７．８として
１．４１ｍ³の重りをつければ１１トンのカウンターウ
エイトができる。

【００１４】２ｍ³のバケットを使うとして、土砂比重
１．６トン／ｍ³とすると土砂の重量３．２トンである
が実際的には約８０％の容積の土砂をすくいあげている
のが実状であることから、８０％の容積をすくい上げる
として２ｍ³×１．６（比重）×０．８（率）×４（回）＝１
０．２４トン即ち、４回バケットを昇降させることにより１０トンの
ダンプカーに一杯になり、早いスピードで土砂の排出が
進むことになる。

【００１５】小型のバックホーンを利用して、図３のよ
うに、６．４ｍの地点で重量５トンのものを吊り上げる
ため、安全のために重りブロック（２）の端部に非土地
接触のアウトリガー（８）を４ヶ所設けて転倒防止等の
処置を図ることもできる。重りブロック（２）には着脱
する時に小型クレーンで取外しできる吊り具（９）を取
り付けることも考えねばならない。即ち１１トンの重り
を４分割すれば、１個の割ピースあたり２．７５トンで
ある。

【００１６】通常のこの様な逆打ち工法を使用する建築
現場においては、標準的な柱の間の距離は６．４ｍであ
る。従って、アームの届く距離は最小限６．４ｍは欲し
い。柱の間の距離が６．４ｍを超えるものでもアームの
届く距離が６．４ｍあれば十分に対応ができる。ただ
し、この発明においては、揚重機としてのバックホー
（１）本体の重心からのアーム（１２）の負荷点までの
最長水平距離（Ｌ_M）と転倒芯点までの水平距離（Ｌ）
との比としては、Ｌ_M／Ｌ＝３〜２５にあることが望ま
しく、図３の例では、６．４ｍ／１．２５ｍで、約５．
１である。

【００１７】また、転倒芯点からの、最短の増重ブロッ
クの重心までの水平距離（Ｌ₀）に対して、アーム負荷
点までの最長水平距離（Ｌ_W）の比は、Ｌ_M／Ｌ₀＝１
２〜１４が望ましい。実際に図３の例では５．１５ｍ／
０．４ｍで、約１２．９である。さらにまた、左右の増
重ブロックの重心と転倒芯点との間の水平距離の比は
６．５〜８．５であることが好ましく、図３の例では、
２．９ｍ／０．４ｍｍで、約７．３に設定されている。

【００１８】以上の適当な比は、この発明の実際の逆打
ち現場施工のための揚重機には重要な目安であって、こ
の範囲外にある場合には、増重ブロックの配置はかなり
難しいものとなる。なお、この発明では、たとえば図３
のアーム（１２）の荷重はバックホー（１）本体の自重
で十分に釣り合いがとれている。片側１１トン、両側で
それの倍の２２トンの重りをとりつけても十分に床の荷
重に耐えられるように床設計が施工されており、かつ、
２２トンの重りをつけて平地の走行は可能である。但し
搬入時にはバックホーン（バケット付）と重りとは別々
のトレーラーとトラックで搬入することが考慮される。

【００１９】増重ブロック（２）の脱着機構について
は、例として図４にも示したが、スチールバンド（２
０）で締め付ける方法が考えられる。図５の側断面図お
よび図６の平面図は、この発明の別の例としてのキャタ
ピラ走行水平クレーンを示したものである。この例にお
いても、本体（５）のキャタピラ（５１）の両側には、
前記同様のブロック（２）を着脱自在に取付けられるよ
うにしている。これにより重量のある資材、例えば梁や
鉄筋等の資材を、既設の柱、天井（６）、梁（７）等が
あっても、効率よく水平搬送することができる。

【００２０】また、このクレーンについては、昇降可能
ともすることで、図７のように、逆打ち工法において、
階上階での、たとえばリモートコントロールによる水平
搬送も可能となる。つまり、逆打ち工法の地下階におけ
る資材の搬送にはいろいろな工夫がなされている。例え
ば、上部梁にワイヤーロープを、梁を取り付けた吊り具
をベースに取り付け、ホイストクレーンで、鉄筋等を吊
り上げ水平運搬することが実験的に施工されたことはあ
るが、取り付け時間に労力を必要とし、実用化されてい
ない。また、天井クレーンも実験的に施工されたが、こ
れもホイストクレーンと同様に実用化されていない。地
下階の作業の重量物の運搬は鉄筋等数本を人力により担
ぎ運搬したりハンドパレットにより運搬したりして、多
くの時間と人力を費やしているのが現状である。この発
明は、転倒を防止するための脱着可能な増重ブロック
（２）を付けた水平クレーン図５、図６、図７を提案す
るものである。たとえば、重りの２２トンを取り付け、
クレーンの先端は長さは１０ｍ、先端で１トンの荷重を
吊り上げることが可能である。この伸縮し、かつ、キャ
タピラにより移動する水平クレーンにより人力で運搬す
る作業が大幅に減少し作業能率の向上に役立つ。

【００２１】もちろん、この発明においては、以上の例
に限定されることなしに、その細部について様々な態様
が可能であることは言うまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明によって、逆打ち工法において、階上階での柱、梁
等の施工を先行し、もしくは同時進行させ、地下階で
は、この発明の揚重機によって、狭いスペースでも、効
率的で、安定した垂直の揚土、揚重、あるいは水平の揚
重搬送を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の垂直搬送用の揚重機の一例を示した
側断面図である。

【図２】図１に対応する揚重機の平面図である。

【図３】揚重機とブロック寸法の一例を示した側断面図
と斜視図である。

【図４】増重ブロックの取付けを例示した側面図であ
る。

【図５】この発明の水平搬送用の揚重機の一例を示した
側断面図である。

【図６】図５に対応する揚重機の平面図である。

【図７】図５に対応する昇降と水平搬送について例示し
た側断面図である。

【図８】逆打ち工法の一部を示した断面図である。

【符号の説明】

１バックホー１１クラムシェルバケット１２アーム１３ワイヤ１４キャタピラ２ブロック３柱４梁５水平クレーン５１キャタピラ５２伸縮ブーム５３昇降ポスト６天井７梁８アウトリガー９吊り具１０ダンプトラック２０スチールバンド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建築逆打ち工法用揚重機であって、キャ
タピラ走行する揚重機のキャタピラの両側には、各々、
等重量となるように１個以上の金属またはコンクリー
ト、もしくはその複合物からなる増重ブロックが着脱自
在に取付けられて揚重操作時の揚重機が安定化されてい
ることを特徴とする逆打ち工法用揚重機。
【請求項２】複数の増重ブロックがスチールバンドに
より拘束されて取付けられる請求高１の逆打ち工法用揚
重機。
【請求項３】各々の増重ブロックの外側下端部には、
地面に非接触状態でアウトリガーが配設されている請求
項１または２の逆打ち工法用揚重機。
【請求項４】揚重機本体の重心からのアーム荷重負荷
点までの最長水平距離（Ｌ_M）と揚重機荷重負荷時の転
倒芯点までの水平距離（Ｌ）との比がＬ_M／Ｌ＝３〜２
５であって、揚重機本体と無負荷時のアームとは平衡が
保たれている請求項１ないし３のいずれかの逆打ち工法
用揚重機。
【請求項５】揚重機がクラムシェルバケット付きバッ
クホーである請求項１ないし４のいずれかの逆打ち工法
用揚重機。
【請求項６】転倒芯点が左右いずれか一方側のキャタ
ピラ端点にあるバックホーにおいて、転倒芯点から左右
の増重ブロック重心までの水平距離の比が６．５〜８．
５の範囲内にある請求項５の逆打ち工法用揚重機。
【請求項７】バックホー本体の転倒芯点からの、最短
の増重ブロックの重心までの水平距離（Ｌ₀）に対し
て、バックホーアーム荷重負荷点までの最長水平距離
（Ｌ_W）の比が、Ｌ_W／Ｌ₀＝１２〜１４の範囲内にあ
る請求項５または６の逆打ち工法用揚重機。
【請求項８】揚重機が水平クレーンである請求項１な
いし４のいずれかの逆打ち工法用揚重機。
【請求項９】ブロックを構成する金属は、鉄、鉛また
は銅、もしくはそれらの合金である請求項１ないし８の
いずれかの逆打ち工法用揚重機。
【請求項１０】増重ブロックは、鉄製容器に塊状また
は板状の鉛が挿入されてなるものである請求項１ないし
９のいずれかの逆打ち工法用揚重機。