(57)【要約】【課題】土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮できる土砂型枠成形装置を提供する。【解決手段】フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を液晶表示部に表示する。そして土砂型枠成形場所にけるフォーミングブレード１２の現在の位置をＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂにより求め、法面整形用面１２ａの傾斜角度を傾斜計１６で計測し、これら計測データを基に土砂型枠成形場所における現在のフォーミングブレード１２の配置画像及びフォーミングブレード１２の傾斜角度画像を液晶表示部に表示する。この液晶表示部を見ながらフォーミングブレード１２の配置画像１２２の輪郭が土砂型枠配置画像の複数の基準点に一致するようにフォーミングブレード１２を位置決めし、傾斜角度を調節するように構成した。【選択図】図２
2010059709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠底部と、この型枠底部から起立する型枠側部とからなる型枠にコンクリートを打設するに際し、土砂型枠成形場所に積み上げられた土砂を成形して前記型枠側部とする土砂型枠の成形方法であって、
一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードを設け、
土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段を設け、
土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示し、
前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示し、
前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを第１の作業機械で移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記第１の作業機械により調節し、
前記位置決め及び傾斜角度が調節された後の前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形する、
ことを特徴とする土砂型枠成形方法。
【請求項２】
前記位置・傾斜角計測手段は、複数のＧＰＳ受信機を組み合わせたもの、もしくは１つまたは複数のＧＰＳ受信機と１つまたは複数の方位センサとを組み合わせたもの、もしくは１つまたは複数のＧＰＳ受信機と傾斜計とを組み合わせたものの何れかであることを特徴とする請求項１記載の土砂型枠成形方法。
【請求項３】
前記フォーミングブレードはその幅方向の一端が前記型枠底部に接触、あるいは、近接されて配置され、前記フォーミングブレードの幅方向の他端に、該フォーミングブレードに沿って積み上げられる土砂が該土砂の積み上げ側と反対の側へこぼれ落ちるのを防止する防止部材が前記フォーミングブレードの全長に亘り設けられていることを特徴とする請求項１記載の土砂型枠成形方法。
【請求項４】
前記土砂の積み上げ締め固めは、前記第１の作業機械とは別の第２の作業機械を用いて行われることを特徴とする請求項１記載の土砂型枠成形方法。
【請求項５】
前記第１の作業機械は前記型枠底部に配置されることを特徴とする請求項１記載の土砂型枠成形方法。
【請求項６】
型枠底部と、この型枠底部から起立する型枠側部とからなる型枠にコンクリートを打設するに際し、土砂型枠成形場所に土砂を積み上げて前記型枠側部とする土砂型枠の成形装置であって、
一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードと、
前記型枠底部に配置され走行及び旋回動作可能な第１の作業機械と、
土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段と、
表示手段と、
土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示する第１表示制御部と、
前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示する第２表示制御部とを備え、
前記第１の作業機械は、
前記型枠底部に対して前記法面整形用面の傾斜角度を設定する法面設定手段と、
前記フォーミングブレードの延在方向の中央部および前記第１の作業機械の前後方向を通る軸回りに前記フォーミングブレードを回動させて前記フォーミングブレードのチルト方向の角度を調節するチルト調節手段と、
前記フォーミングブレードを上下方向に移動する第１の移動手段と、
前記フォーミングブレードを前後方向に移動する第２の移動手段とを備え、
前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを前記チルト調節手段、前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段により移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記法面設定手段により調節するように構成され、
さらに、前記位置決め及び角度調節された前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形する第２の作業機械を備える、
ことを特徴とする土砂型枠成形装置。
【請求項７】
前記位置・傾斜角計測手段は、前記フォーミングブレードの延在方向の両端部にそれぞれ設けられた一対のＧＰＳ受信機と、前記法面整形用面の傾斜角度を測定する傾斜計とから構成されていることを特徴とする請求項６記載の土砂型枠成形装置。
【請求項８】
前記フォーミングブレードはその幅方向の一端が前記型枠底部に接触、あるいは、近接されて配置され、前記フォーミングブレードの幅方向の他端に、該フォーミングブレードに沿って積み上げられる土砂が該土砂の積み上げ側と反対の側へこぼれ落ちるのを防止する防止部材が前記フォーミングブレードの全長に亘り設けられていることを特徴とする請求項６記載の土砂型枠成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂防ダム等のコンクリート構造物を構築するために使用される土砂型枠の成形方法及び土砂型枠成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砂防ダム等のコンクリート構造物では、超硬練りのコンクリート（ＲＣＣ：Roller Compacted Concrete）の型枠として、コンクリート構造物の構築現場にある現地土砂を締め固めることで土砂型枠を成形し、この土砂型枠を用いてコンクリート打設を行うことでコンクリート構造物を構築するようにしている。
従来における土砂型枠の成形に際しては、図１に示すように、構築されるコンクリート構造物１の幅方向の両側に現地土砂２を積み上げ締め固めることで、コンクリート構造物１の長手方向に平行な一対の土砂型枠３，３を形成する。この土砂型枠３は、コンクリート打設側の側面に一定の勾配で傾斜する法面３ａを有している。
このような左右一対の土砂型枠３，３で形成される扁平な逆台形の空間にコンクリート４を打設して締め固める。次いで、土砂型枠３およびコンクリート４の平らな上面に、次の土砂型枠３，３をその間隔が狭められた状態で形成し、この左右の土砂型枠３，３間の空間にコンクリート４を打設して締め固める。以上のような土砂型枠３の形成とコンクリート４の打設・締め固めを順次繰り返すことで、コンクリート構造物が構築される。
【０００３】
従来、このような構造の土砂型枠３の形成には、図１に示すように、バックホウ等の走行式建設機械６のアーム７の先端に法面整形用の専用バケット８を設け、この専用バケット８の下面で土砂型枠３の天端３ｂ及び法面３ａを叩いて形成するようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２３１６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような従来の土砂型枠成形方法では、土砂型枠成形場所において、左右の土砂型枠間の空間に打設し締め固めたコンクリートの上面などに土砂型枠成形用のマーキングを施し、このマーキングを頼りに走行式建設機械の専用バケットを操作することで土砂を積み上げて土砂型枠を形成し、かつ土砂型枠の天端及び法面を叩いて土砂型枠を整形するようにしているため、マーキングの設置に時間がかかり、さらに、土砂型枠の天端及び法面の整形時に土砂が土砂型枠の底部を構成するコンクリート打設面にこぼれ落ちてしまい、このこぼれ落ちた土砂の清掃に多くの時間を要し、土砂型枠の施工効率が低いという問題がある。
また、従来の土砂型枠成形方法では、土砂型枠の法面の勾配が緩やかになる傾向が強いため、コンクリートのロスが大きくなる問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮できる土砂型枠成形方法及び土砂型枠成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、型枠底部と、この型枠底部から起立する型枠側部とからなる型枠にコンクリートを打設するに際し、土砂型枠成形場所に積み上げられた土砂を成形して前記型枠側部とする土砂型枠の成形方法であって、一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードを設け、土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段を設け、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示し、前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示し、前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを第１の作業機械で移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記第１の作業機械により調節し、前記位置決め及び傾斜角度が調節された後の前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形することを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、型枠底部と、この型枠底部から起立する型枠側部とからなる型枠にコンクリートを打設するに際し、土砂型枠成形場所に土砂を積み上げて前記型枠側部とする土砂型枠の成形装置であって、一定の幅で延在し厚さ方向の一方の面が法面整形用面とされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレードと、前記型枠底部に配置され走行及び旋回動作可能な第１の作業機械と、土砂型枠成形場所における前記フォーミングブレードの現在の緯度、経度、高さを含む位置及び前記型枠底部に対する前記法面整形用面の傾斜角度を計測する位置・傾斜角計測手段と、表示手段と、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点を有する土砂型枠配置画像を生成して表示手段に表示する第１表示制御部と、前記位置・傾斜角計測手段で計測された位置計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における配置画像を生成して前記表示手段に前記土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともに前記位置・傾斜角計測手段で計測された傾斜角度計測データに基づき前記フォーミングブレードの土砂型枠成形場所における傾斜角度画像を生成して前記表示手段に表示する第２表示制御部とを備え、前記第１の作業機械は、前記型枠底部に対して前記法面整形用面の傾斜角度を設定する法面設定手段と、前記フォーミングブレードの延在方向の中央部および前記第１の作業機械の前後方向を通る軸回りに前記フォーミングブレードを回動させて前記フォーミングブレードのチルト方向の角度を調節するチルト調節手段と、前記フォーミングブレードを上下方向に移動する第１の移動手段と、前記フォーミングブレードを前後方向に移動する第２の移動手段とを備え、前記表示手段に表示された前記フォーミングブレードの配置画像の輪郭が前記複数の基準点に一致するように、前記フォーミングブレードを前記チルト調節手段、前記第１の移動手段及び前記第２の移動手段により移動して前記フォーミングブレードを位置決めするとともに前記計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するように前記フォーミングブレードの傾斜角度を前記法面設定手段により調節するように構成され、さらに、前記位置決め及び角度調節された前記フォーミングブレードの前記法面整形用面に沿い土砂を積み上げて締め固めることで前記型枠側部を成形する第２の作業機械を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる土砂型枠の成形方法及び土砂型枠の成形装置によれば、土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレードの現在の位置及び法面整形用面の傾斜角度を位置・傾斜角計測手段により計測し、この計測データを用いて、土砂型枠成形場所における現在のフォーミングブレードの配置画像を表示手段に土砂型枠配置画像に重ねて表示するとともにフォーミングブレードの傾斜角度画像を表示手段に表示し、この表示手段に表示されたフォーミングブレードの配置画像の輪郭が複数の基準点に一致するようにフォーミングブレードを移動してフォーミングブレードを位置決めし、かつ計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するようにフォーミングブレードの傾斜角度を調節するようにしたので、土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレードの位置及び型枠底部に対するフォーミングブレードの法面整形用面の角度調節をリアルタイムに表示することができ、これにより、土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮でき、かつ型枠側部の法面をフォーミングブレードで拘束することで型枠側部法面の勾配が大きくても土砂による型枠側部の法面を整形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の土砂型枠成形方法を適用した土砂型枠成形装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、本発明にかかる土砂型枠の組立方法は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
図２は本実施の形態１における土砂型枠成形装置の全体の構成を示す側面図、図３は本実施の形態１における土砂型枠成形装置の全体の構成を示す平面図、図４は本実施の形態１の土砂型枠成形装置に使用される土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作する第１の作業機械（バックホウ）の全体の構成を示す側面図、図５は本実施の形態１の土砂型枠成形装置に使用される土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作するバックホウの全体の構成を示す正面図、図６は本実施の形態１における土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作する駆動部などを備えた拡大側面図、図７は本実施の形態１における土砂型枠配置画像及びフォーミングブレードの配置画像を表示するための制御ブロック図、図８は土砂型枠配置画像及びフォーミングブレードの配置画像の表示例を示す説明図、図９は本実施の形態１におけるフォーミングブレードを移動する駆動部及びこれを制御するための制御ブロック図である。
【００１０】
この実施の形態に示す土砂型枠成形装置は、砂防ダム等のコンクリート構造物を構築するに際し、構築現場にある現地土砂Ａを積み上げて土砂型枠１０を成形するためのもので、この土砂型枠１０は、図２に示すように、型枠底部１０ａと、この型枠底部１０ａから起立する左右一対の型枠側部１０ｂとからなり、この左右一対の型枠側部１０ｂ、１０ｂ間に形成される空間にはコンクリート１１が打設され、コンクリート構造物を構築するようになっている。また、型枠側部１０ｂは、コンクリート１１が打設される空間の内側から外側に向けて上り勾配に傾斜する法面を呈し、この法面の勾配は、例えば型枠底部１０ａに対して４５°に設定されている。
【００１１】
土砂型枠１０を成形する装置は、図３及び図５に示すように、一定の幅（例えば、５０ｃｍ）で型枠側部１０ｂの長手方向と平行する方向に延在し、かつ厚さ方向の一方の面が法面整形用面１２ａとされた土砂型枠法面整形用のフォーミングブレード１２と、型枠底部１０ａに配置される第１のバックホウ３０（特許請求の範囲に記載した第１の作業機械に相当する）と、フォーミングブレード１２に沿い現地土砂Ａを積み上げて締め固めることで型枠側部１０ｂを成形する第２のバックホウ４０（特許請求の範囲に記載した第2の作業機械に相当する）とを備える。このフォーミングブレード１２の延在方向の長さは、例えば８ｍである。
【００１２】
第１のバックホウ３０は、図２〜図５に示すように、キャタピラ式の走行体３０１と、この走行体３０１上に旋回可能に設けられた旋回体３０２を備える。
旋回体３０２の前部には、フォーミングブレード１２を上下方向に移動するためのブーム３０３が起伏可能に支持され、このブーム３０３は、旋回体３０２に装着した流体圧シリンダ３０４によって起伏動作されるように構成されている。
なお、ブーム３０３と流体圧シリンダ３０４は、特許請求の範囲に記載した、フォーミングブレード１２を上下方向に移動する第１の移動手段を構成する。
また、ブーム３０３の先端部には、フォーミングブレード１２を第１のバックホウ３０の前後方向に移動するためのアーム３０５の一端がバックホウ３０の前後方向に揺動可能に、かつ吊下状態に支持され、このアーム３０５は、旋回体３０２に装着した流体圧シリンダ３０６によってバックホウ３０の前後方向に揺動操作できるように構成されている。
なお、アーム３０５と流体圧シリンダ３０６は、特許請求の範囲に記載した、フォーミングブレード１２を前後方向に移動する第２の移動手段を構成する。
【００１３】
アーム３０５の他端である垂下端には、図４及び図５に示すように、フォーミングブレード１２の延在方向の中央部およびバックホウ３０の前後方向を通る軸回りにフォーミングブレード１２を回動させてフォーミングブレード１２のチルト方向の角度を調節するための支持部材３０７が軸ピン３０８を介してフォーミングブレード１２のチルト方向に回動可能に設けられ、この支持部材３０７は、アーム３０５に装着した流体圧シリンダ３０９により軸ピン３０８を中心にフォーミングブレード１２のチルト方向に回動操作できるように構成されている。
なお、支持部材３０７と流体圧シリンダ３０９は、特許請求の範囲に記載した、フォーミングブレード１２のチルト方向の角度を調節するチルト調節手段を構成する。
【００１４】
支持部材３０７には、図４及び図６に示すように、フォーミングブレード１２が、その法面整形用面１２ａの傾斜角度θが調節できるように起伏方向に揺動可能に支持されている。
このために、フォーミングブレード１２の法面整形用面１２ａと反対の面にブラケット１２１を突設し、このブラケット１２１をフォーミングブレード１２の支持部材３０７に突設したブラケット３０７ａに軸ピン３１０を介して起伏方向に揺動可能に取り付ける。このフォーミングブレード１２は、支持部材３０７に装着した流体圧シリンダ３１１によって法面整形用面１２ａの傾斜角度θが調節できるように構成されている。
なお、軸ピン３１０を介して揺動可能に連結されたブラケット１２１、３０７ａと流体圧シリンダ３１１は、特許請求の範囲に記載した、型枠底部１０ａに対して法面整形用面１２ａの傾斜角度θを設定する法面設定手段を構成する。
【００１５】
フォーミングブレード１２の延在方向の両端部には、図４〜図６に示すように、アンテナ付きのＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂがそれぞれ設けられている。このＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂは、複数の衛星から送信される電波を受信し演算処理することによりＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂごとに求められたフォーミングブレード１２の両端における受信点の緯度、経度及び型枠底部１０ａからの高さを含む位置、すなわち土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレード１２の両端の現在位置を求めるものである。
【００１６】
フォーミングブレード１２の幅方向の上端には、図４及び図６に示すように、フォーミングブレード１２に沿って積み上げられる土砂が該土砂の積み上げ側と反対の側へこぼれ落ちるのを防止する縦断面がＬ字状を呈する防止部材１５がフォーミングブレード１２の全長に亘り設けられている。
また、フォーミングブレード１２には、その法面整形用面１２ａの傾斜角度θを測定する傾斜計１６が設けられている。
なお、ＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂと傾斜計１６は、特許請求の範囲に記載した位置・傾斜角計測手段を構成する。
【００１７】
第２のバックホウ４０は、図２及び図３に示すように、キャタピラ式の走行体４０１と、この走行体４０１上に旋回可能に設けられた旋回体４０２を備える。
旋回体４０２は、起伏可能なブーム４０３と、このブーム４０３の先端に上下方向に回動可能に設けられたアーム４０４と、このアーム４０４の先端に揺動可能に設けられたバケット４０５を備えている。
【００１８】
次に、図７に示す制御ブロック図の構成について説明する。
図７において、全体を管理し制御する制御部７０は、ＣＰＵ７０１、入力インタフェース７０２、出力インタフェース７０３及びメモリ７０４から構成される。ＣＰＵ７０１には入力インタフェース７０２を介してＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂ及び傾斜計１６が接続されている。さらに、ＣＰＵ７０１には出力インタフェース７０３を介して第１表示制御部７１及び第２表示制御部７２がそれぞれ接続され、これら第１及び第２表示制御部７１，７２の画像信号は液晶表示部７３に出力されるようになっている。
また、メモリ７０４は、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データなどのデータを格納するもので、ＲＡＭ等から構成されている。
第１表示制御部７１は、土砂型枠成形場所に応じて予め設計された土砂型枠配置データに基づき、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２・・・（図８参照）を有する土砂型枠配置画像７５を生成して液晶表示部７３に表示するものである。
第２表示制御部７２は、ＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂで求めた位置計測データに基づきフォーミングブレード１２の土砂型枠成形場所における配置画像１２２（図８参照）を生成して液晶表示部７３に土砂型枠配置画像７５に重ねて表示するとともに、傾斜計１６で計測された傾斜角度計測データに基づきフォーミングブレード１２の土砂型枠成形場所における傾斜角度画像１２３を生成して液晶表示部７３に表示するものである。
【００１９】
次に、図９に示す制御ブロック図の構成について説明する。
図９において、全体を管理し制御する制御部８０は、ＣＰＵ８０１、入力インタフェース８０２、出力インタフェース８０３等を含んで構成される。ＣＰＵ８０１には入力インタフェース８０２を介して各種の操作部８１が接続され、さらに、ＣＰＵ８０１には、出力インタフェース８０３を介して第１バックホウ３０の流体圧シリンダ３０４，流体圧シリンダ３０６，流体圧シリンダ３０９，流体圧シリンダ３１１を個別に駆動制御する流体制御部８２，８３，８４，８５が接続され、これら各流体制御部８２，８３，８４，８５には、流体圧シリンダ３０４，流体圧シリンダ３０６，流体圧シリンダ３０９，流体圧シリンダ３１１がそれぞれ接続されている。
また、ＣＰＵ８０１には、入力インタフェース８０２を介して第１バックホウ３０の走行体３０１を駆動制御する走行制御部８６が接続され、この走行制御部８６には走行体３０１の駆動部８７が接続されている。さらに、ＣＰＵ８０１には、入力インタフェース８０２を介して第１バックホウ３０の旋回体３０２を駆動制御する旋回制御部８８が接続され、この旋回制御部８８には旋回体３０２の駆動部８９が接続されている。
上記操作部８１はオペレータが操作するもので、第１のバックホウ３０に設けられている。また、この操作部８１は、第１のバックホウ３０を走行及び旋回動作させるための操作部、流体圧シリンダ３０４，流体圧シリンダ３０６，流体圧シリンダ３０９，流体圧シリンダ３１１を個別に動作させるための操作部を含んで構成される。
【００２０】
このような土砂型枠成形装置において、土砂型枠１０を成形する場合は、図２及び図３に示すように、フォーミングブレード１２を装着した状態の第１のバックホウ３０を型枠底部１０ａ上に配置し、この第１のバックホウ３０の操作部８１を操作して走行体３０１の駆動部８７及び旋回体３０２の駆動部８９を駆動することにより、第１のバックホウ３０を走行及び旋回動作させることにより、フォーミングブレード１２を型枠側部１０ｂが成形される位置に移動する。
ここで、各ＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂは複数の衛星（２〜４個の衛星またはそれ以上の衛星）から送信される電波を受信し演算処理することにより、フォーミングブレード１２の両端における受信点の位置、すなわち緯度、経度及び型枠底部１０ａからの高さを含む位置をＧＰＳ受信機ごとに求める。この求められた各位置データは入力インタフェース７０２を介してＣＰＵ７０１に取り込まれる。
【００２１】
一方、第１表示制御部７１では、ＣＰＵ７０１の制御下でメモリ７０４に格納されている土砂型枠配置データを読み出して取り込み、この土砂型枠配置データに基づいて、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２（図８参照）を有する土砂型枠配置画像７５を生成して液晶表示部７３に出力し表示する。そして、第２表示制御部７２では、ＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂで求めた位置計測データに基づきフォーミングブレード１２の土砂型枠成形場所における配置画像１２２を生成して液晶表示部７３に出力することにより、図８に示すように、配置画像１２２を液晶表示部７３に土砂型枠配置画像７５に重ねて表示する。この時のフォーミングブレード１２の配置画像１２２は、図８に示すように、実際のフォーミングブレード形状に相似な細長いバー状の輪郭を呈している。
さらに、傾斜計１６で計測された傾斜角度計測データに基づいて、フォーミングブレード１２の土砂型枠成形場所における傾斜角度画像１２３を生成して液晶表示部７３に出力することにより、傾斜角度画像１２３を図８に示すように表示する。
【００２２】
その後、第１バックホウ３０のオペレータが液晶表示部７３の表示画面を見ながら、液晶表示部７３に表示されたフォーミングブレード１２の配置画像１２２の輪郭が複数の基準点Ｐ１，Ｐ２に一致するように、操作部８１を操作して流体制御部８２により流体圧シリンダ３０４を動作させることで、ブーム３０３を図４の矢印Ｙに示す起伏方向に動作させ、アーム３０５を介して支持されたフォーミングブレード１２を型枠底部１０ａに対する上下方向に位置決めする。
さらに、第１バックホウ３０のオペレータが液晶表示部７３の表示画面を見ながら、フォーミングブレード１２の配置画像１２２の輪郭が土砂型枠配置画像７５の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２に一致するように、操作部８１を操作して流体制御部８３により流体圧シリンダ３０６を動作させることで、アーム３０５を図４の矢印Ｘに示すバックホウ３０の前後方向に移動させ、フォーミングブレード１２を前後方向に位置決めする。
さらに、第１バックホウ３０のオペレータが液晶表示部７３の表示画面を見ながら、フォーミングブレード１２の配置画像１２２の輪郭が土砂型枠配置画像７５の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２に一致するように、操作部８１を操作して流体制御部８４により流体圧シリンダ３０９を動作させることで、軸ピン３０８を支点に支持部材３０７を含むフォーミングブレード１２を図５の矢印Ｃに示すチルト方向に回動し、フォーミングブレード１２の幅方向の下端がフォーミングブレード１２の長手方向の全長に亘り型枠側部１０ｂに接触するように位置決めする。
【００２３】
一方、傾斜計１６で測定されたフォーミングブレード１２の法面整形用面１２ａの傾斜角度データは入力インタフェース７０２を介してＣＰＵ７０１に取り込まれる。ＣＰＵ７０１では、取り込まれた傾斜角度データに基づいて液晶表示部７３を第２表示制御部７２で制御することにより、現時点におけるフォーミングブレード１２の傾斜角度θの傾斜角度画像１２３を液晶表示部７１に図８に示すように表示する。
さらに、液晶表示部７３の表示画面を見ながら操作部８１を操作し、傾斜計１６で測定された傾斜角度θが土砂型枠成形場所において予め設定されている値に一致するように出力インタフェース７０３を介して流体制御部７５を制御し流体圧シリンダ３１１を動作させる。これにより、フォーミングブレード１２を図４の矢印Ｄに示す方向に回動させ、フォーミングブレード１２を基準の傾斜角度に調節する。
このように動作させることにより、フォーミングブレード１２を予め定められた位置に位置決めすることができる。
【００２４】
次に、現地土砂Ａを積み上げて土砂型枠１０を成形する場合について説明する。
この場合は、図２に示すように、構造物を構築するコンクリート１１の幅方向（図２の左右方向）の両側に第２のバックホウ４０のバケット４０５を利用して現地土砂Ａを積み上げ締め固める。これにより、コンクリート１１の長手方向に平行な一対の土砂型枠１０，１０が形成される。この土砂型枠１０は、その型枠側部１０ｂにおいて、一定の勾配で傾斜する法面を有している。
このような左右一対の土砂型枠１０，１０で形成される扁平な逆台形の空間にコンクリート１１を打設して締め固める。次いで、土砂型枠１０およびコンクリート１１の平らな上面に、次の土砂型枠１０，１０をその両者の間隔が狭められた状態で形成し、この左右の土砂型枠１０，１０間の空間にコンクリート１１を打設して締め固める。以上のような土砂型枠１０の形成とコンクリート１１の打設・締め固めを順次繰り返すことで、コンクリート構造物が構築される。
【００２５】
上記のような本実施の形態によれば、土砂型枠配置データに基づいて、フォーミングブレード位置決め用の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２を有する土砂型枠配置画像７５を生成して液晶表示部７３に表示するとともに、土砂型枠成形場所にけるフォーミングブレード１２の現在の位置をＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂにより求め、かつ法面整形用面１２ａの傾斜角度θを傾斜計１６により計測し、これらの計測データを用いて、土砂型枠成形場所における現在のフォーミングブレード１２の配置画像１２２を液晶表示部７３に土砂型枠配置画像７５に重ねて表示するとともにフォーミングブレード１２の傾斜角度画像１２３を液晶表示部７３に表示し、この液晶表示部７３に表示されたフォーミングブレード１２の配置画像１２２の輪郭が土砂型枠配置画像７５の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２に一致するようにフォーミングブレード１２を移動してフォーミングブレード１２を位置決めし、かつ計測された傾斜角度が予め設定されている値に一致するようにフォーミングブレードの傾斜角度を調節するようにしたので、土砂型枠成形場所におけるフォーミングブレードの位置及び型枠底部に対するフォーミングブレードの法面整形用面の角度調節をリアルタイムに表示することができ、これにより、土砂型枠成形場所へのフォーミングブレード位置決めのためのマーキングが不要になるとともに土砂型枠成形場所へのフォーミングブレードの設置時間を大幅に短縮でき、かつ型枠側部の法面をフォーミングブレードで拘束することで型枠側部法面の勾配が大きくても土砂による型枠側部の法面を整形することができる。
【００２６】
また、本実施の形態によれば、フォーミングブレード１２の幅方向の上端には、防止部材１５がフォーミングブレード１２の全長に亘り設けられているので、フォーミングブレード１２に沿って積み上げられる土砂Ａが該土砂の積み上げ側と反対の側へこぼれ落ちるのを防止することができる。これにより、コンクリート１１が打設される型枠底部１０ａの清掃時間を大幅に短縮できる。
【００２７】
上記実施の形態では、本発明に係る位置・傾斜角計測手段をＧＰＳ受信機１４ａ，１４ｂと傾斜計１６とから構成した場合について説明したが、これに限定されない。
例えば、位置・傾斜角計測手段を、３個ないし４個の複数のＧＰＳ受信機を組み合わせたもの、もしくは１つまたは複数のＧＰＳ受信機と１つまたは複数の方位センサとを組み合わせたものから構成してもよい。
また、フォーミングブレードの第１バックホウ３０への取り付け箇所は、第１バックホウ３０の正面箇所に限らず、第１バックホウ３０の側面箇所や後方箇所であってもよい。
また、本発明における土砂型枠成形時のフォーミングブレードの位置決め方式は、上記実施の形態に示すように、第１バックホウ３０の操作部を操作する手動方式に限らず、フォーミングブレードの位置決めを自動的に行うことも可能である。この無人化施工を行う場合は、１対のアンテナ付きＧＰＳ受信機に加えて監視カメラ装置、送受信機、自動制御装置などを第１、第２のバックホウに搭載し、さらに、アンテナ付きＧＰＳ受信機、監視カメラやモニタ、送受信機、コントローラなどを備えた遠隔制御局からの指令に基づいて遠隔制御することも可能である。
また、本発明にかかる土砂型枠の成形方法及び装置は、上記実施の形態に記載した構成のものに限定されず、特許請求の範囲に記載した技術範囲を逸脱しない範囲において、種々に変更し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来における土砂型枠成形装置とその成形状況を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における土砂型枠成形装置の全体の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における土砂型枠成形装置の全体の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の土砂型枠成形装置に使用される土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作する第１の作業機械（バックホウ）の全体の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の土砂型枠成形装置に使用される土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作するバックホウの全体の構成を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における土砂型枠法面整形用フォーミングブレード及びこれを位置決め操作する駆動部などを備えた拡大側面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における土砂型枠法面整形用フォーミングブレードを位置決め操作する駆動部及びこれを制御する制御部を含む説明用の制御ブロック図である。
【図８】本実施の形態における説明図である。
【図９】本実施の形態１におけるフォーミングブレードを移動する駆動部及びこれを制御するための制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ……土砂、１０……土砂型枠、１０ａ……型枠底部、１０ｂ……型枠側部、１１……コンクリート、１２……フォーミングブレード、１２Ａ……法面整形用面、１４ａ，１４ｂ……ＧＰＳ受信機、１５……防止部材、１６……傾斜計、３０……第１のバックホウ、４０……第２のバックホウ、７０……制御部、７１……第１表示制御部、７２……第２表示制御部、７３……液晶表示部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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