(57)【要約】【課題】廃棄物処分場に敷設される被覆シート（遮水シート及びシート状緩衝材を含む）の敷設作業を効率的に行うことができる被覆シート敷設装置を提供する。【解決手段】被覆シート敷設装置は、地面に敷設される被覆シートが巻かれるシャフトを回転可能に受ける軸受けを有する本体フレームと、本体フレームに固定され且つ本体フレームを油圧ショベルのアーム先端に付替可能に取り付ける連結部材と、本体フレームに設けられ且つシャフトを回転させるモータとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に敷設される被覆シートが巻かれるシャフトを回転可能に受ける軸受けを有する本体フレームと、
前記本体フレームに固定され、前記本体フレームを油圧ショベルのアーム先端に付替可能に取り付ける連結部材と、
前記本体フレームに設けられ、前記シャフトを回転させるモータとを備えることを特徴とする被覆シート敷設装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記本体フレームは、前記シャフトの伸長方向に伸びるボックス状の細長フレーム部分と、該細長フレーム部分の両端から該伸長方向と直角に伸び且つ前記軸受けが設けられる軸受けフレーム部分とを有することを特徴とする被覆シート敷設装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記連結部材は、前記本体フレームの細長フレーム部分の伸長方向における中央位置及び端部側位置の少なくとも２箇所に設けられ、前記中央位置に設けられた前記連結部材は、前記本体フレームを油圧ショベルのアームに横向きに取り付け、前記端部側位置に設けられた前記連結部材は、前記本体フレームを油圧ショベルのアームに縦向きに取り付けることを特徴とする被覆シート敷設装置。
【請求項４】
前記シャフトに被覆シートが巻かれた請求項１乃至３のいずれかに記載の被覆シート敷設装置を、前記連結部材を介して油圧ショベルのアーム先端に取り付け、
前記モータの駆動により前記シャフトを回転させて被覆シートを送り出し、送り出された被覆シートを敷設する方向に沿って、油圧ショベルのアームを動作させながら、前記被覆シートを敷設することを特徴とする被覆シート敷設方法。
【請求項５】
前記シャフトに被覆シートが巻かれた請求項１乃至３のいずれかに記載の被覆シート敷設装置を、前記連結部材を介して油圧ショベルのアーム先端に取り付け、
前記モータの駆動により前記シャフトを回転させて被覆シートを送り出し、送り出された被覆シートを敷設する方向に沿って、油圧ショベルを走行させながら、前記被覆シートを敷設することを特徴とする被覆シート敷設方法。
【請求項６】
前記油圧ショベルの走行速度と同一の速度で前記被覆シートが送り出されるように前記シャフトの回転速度が制御されることを特徴とする請求項５に記載の被覆シート敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処分場などの施設で施工される遮水工事において、遮水シートを含む被覆シートを敷設するための被覆シート敷設装置及び被覆シート敷設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物や一般廃棄物を投棄するための施設である埋立型の廃棄物処分場として、例えば山間部に形成されている凹部を整地して利用するものや、山間部や平野部等に凹部を掘削形成して埋立処分場とするものなどが知られている。このような廃棄物処分場では、処分場に投棄された廃棄物から漏出する汚水が地中に浸透して周囲の地盤を汚染するのを防止するために、これらの処分場の底面、周面（底面等）に遮水工事を施工することが義務づけられている。
【０００３】
このような遮水工事として、従来より、確実性、施工性、経済性等の観点から、軟質の合成樹脂系あるいはゴム系の遮水シートである被覆シートを処分場の底面等に敷設する方法が採用されている。かかる遮水シートによれば、広大な処分場の底面等を一枚の遮水シートによって一度に覆うことが困難なため、一般に、運搬あるいは施工に適した大きさに分割された複数の遮水シートを、処分場の敷設現場において、その端部を例えば熱溶着等によって接合一体化する方法により、処分場の底面全体を被覆して敷設されることになる。
【０００４】
敷設現場で用いられる遮水シートは、例えば幅８〜１０ｍ程度、長さ１００ｍ程度のシートを芯材に巻きつけられて現場に持ち込まれ、巻きつけられた状態の遮水シートを作業員による人手によって繰り出して、底面等に展開して敷設する作業が行われる。図８は、敷設現場の地面に遮水シートを敷設する作業例を示す図であり、巻物状の遮水シートを作業員の人手により地面に展開して敷設している状況を示す。
【０００５】
一方、このように地盤面に形成された凹部を廃棄物処分場として用いる場合には、かかる処分場の周面である外周部分は、周囲の地山の崩壊や地滑り等を招かないように、所定の勾配で地表面にすり付けられる法面によって構成されるのが通常であるが、かかる法面にも、複数の遮水シートが、敷設されることになる。図９は、敷設現場の法面に遮水シートを敷設する作業例を示す図であり、巻物状の遮水シートを作業員の人手により法面の下方側から上方に引っ張り上げて敷設する作業例を示す図である。
【０００６】
遮水工事においては、一般的には、底面や法面である下地地面上に不織布からなる保護マット（シート状緩衝材）を下層の被覆シートとして敷設し、そのシート状緩衝材上に遮水シートが積層されて敷設される。シート状緩衝材の敷設も、上述同様に、巻物状のシート状緩衝材を作業員の人手により展開して敷設される。
【０００７】
特許文献１は、巻物状に巻かれた遮水シートをスタンドにより支持する構成及び遮水シートを敷設する際に送風装置による送風により遮水シートを浮き上がらせる構成について開示している。
【０００８】
また、特許文献２は、巻物状の遮水シートを展開しながら敷設する工法とは異なり、まっすぐに伸ばした状態で敷設することができる遮水シートの構成及びその敷設方法について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１２００９２号公報
【特許文献２】特開２００４−０９７９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、遮水工事における遮水シートやシート状緩衝材などの被覆シートの敷設作業は、作業員の人手により、巻物状の被覆シートを繰り出したり、引っ張り出しながら展開して敷設する作業であって、多くの作業員による多大な労力を要し、作業が効率的に行われていないという課題がある。
【００１１】
特に、傾斜面である法面に遮水シートを敷設する場合は、摩擦抵抗の大きいシート状緩衝材の上を作業員の人力により、巻物状態から繰り出された遮水シートを引きずりながら引っ張り上げる作業となり、また、法面にシート状緩衝材を敷設する場合も、同様に、土の下地地面上を作業員の人力で巻物状態から繰り出されたシート状緩衝材を法面の下側から上側に引き上げる作業となり、作業員の負担が大きく、効率的ではない。
【００１２】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、廃棄物処分場に敷設される被覆シート（遮水シート及びシート状緩衝材を含む）の敷設作業を効率的に行うことができ、また、作業員の安全な作業に寄与する被覆シート敷設装置及び被覆シート敷設方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の被覆シート敷設装置は、地面に敷設される被覆シートが巻かれるシャフトを回転可能に受ける軸受けを有する本体フレームと、本体フレームに固定され且つ本体フレームを油圧ショベルのアーム先端に付替可能に取り付ける連結部材と、本体フレームに設けられ且つシャフトを回転させるモータとを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の被覆シート敷設方法は、シャフトに被覆シートが巻かれた上記の被覆シート敷設装置を、連結部材を介して油圧ショベルのアーム先端に取り付け、モータの駆動によりシャフトを回転させて被覆シートを送り出し、送り出された被覆シートを敷設する方向に沿って、油圧ショベルを移動させ又はそのアームを動作させながら、被覆シートを敷設することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の被覆シート敷設装置及び被覆シート敷設方法によれば、油圧ショベルを用いた被覆シート（遮水シート及びシート状緩衝材を含む）の敷設作業を可能とし、作業時間の短縮、作業員の労力の軽減、作業員の安全確保、作業コストの低減を含め、被覆シートの敷設作業が格段に効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置の構成例を示す図である。
【図２】リモートコントローラの操作パネルの例を示す。
【図３】本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置を油圧ショベルに取り付けた状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置を油圧ショベルに取り付けた状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置を用いた被覆シート敷設方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置を用いた被覆シート敷設方法を説明する図である。
【図７】リモートコントローラの操作パネルの別の例を示す。
【図８】従来における敷設現場の底面に遮水シートを敷設する作業例を示す図である
【図９】従来における敷設現場の法面に遮水シートを敷設する作業例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置の構成例を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は上面図、図１（ｃ）は正面図、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。被覆シート敷設装置１０は、自走式建設機械である油圧ショベルのアーム先端に取り付けられるアタッチメント器具であり、その構成は、産業廃棄物処分場の地面に敷設される被覆シート３０が巻かれるシャフト１２を回転可能に受ける軸受けを有する本体フレーム１４と、本体フレーム１４に固定され且つ本体フレーム１４を油圧ショベルのアーム先端に付替可能に取り付ける連結プレート１６ａ、１６ｂ（総称して、連結プレート１６と称する場合がある）と、本体フレーム１４に設けられ且つシャフト１２を回転させるモータ１８とを備える。
【００１９】
本体フレーム１４は、好ましくはトラス補強された鋼鉄製の骨組みで構成され、被覆シート３０が巻かれる鋼鉄製のシャフト１２の伸長方向に伸びるボックス状の細長フレーム部分１４ａと、その細長フレーム部分１４ａの両端から該伸長方向に直角に伸びる軸受フレーム部分１４ｂとを有し、軸受フレーム部分１４ｂには、シャフト１２を回転可能に受ける軸受け１５が設けられている。
【００２０】
シャフト１２に巻かれる被覆シートは、低密度ポリエチレンシートやメタロセン触媒ポリエチレンシートなど厚さ1〜2mm程度の遮水シートであり、例えば幅7.5m、長さ20〜100mの寸法の被覆シートがロール状にシャフト１２に巻きつけられている。シャフト１２に巻かれる被覆シートは、遮水シートの下に敷設される保護マット（シート状緩衝材）でもよい。地面と遮水シートの間に保護マット（シート状緩衝材）が敷設される場合は、遮水シートを敷設前に、本実施の形態における被覆シート敷設装置を用いて保護マットを敷設することもできる。
【００２１】
連結プレート１６は、油圧ショベルのアーム先端と連結可能に形成されて、本体フレーム１４の細長フレーム部分１４ａに固定して取り付けられる。連結プレート１６は、好ましくは細長フレーム部分１４ａの伸長方向の中央部付近に設けられる連結プレート１６ａと、端部付近に設けられる連結プレート１６ｂとを有する。２箇所に設けられる連結プレート１６は、油圧ショベルのアームに対する本体フレーム１４の取付向き（横向き又は縦向き）に応じて、使い分けられる。
【００２２】
モータ１８は、本体フレーム１４の一方側の軸受フレーム部分１４ｂに収容されるように設置され、シャフト１２を回転可能にシャフト１２又はその軸受け１５と接続される。モータ１８から延びる電源ケーブル（図示せず）は、本体フレーム１４及び油圧ショベルのアームに沿って延び、油圧ショベルに設置された発電機と接続し、モータ１８はそこから電源供給を受ける。発電機は、例えば３相２００Ｖ発電機であり、油圧ショベルのキャビン背面などのスペースに設置され、エンジンを始動させて発電する。また、シャフト１２の回転を遠隔操作するためのリモートコントローラが、油圧ショベルの運転席に配置され、油圧ショベルのオペレータにより操作される。モータ１８から延びるリモコンケーブル（図示せず）は本体フレーム１４及び油圧ショベルのアームに沿って延び、リモートコントローラと接続される。
【００２３】
図２は、リモートコントローラの操作パネルの例を示す。リモートコントローラの操作パネル４０には、回転方向セレクタ４２、運転モードセレクタ４４、回転速度調整ダイアル４６が設けられ、回転方向セレクタ４２を左右にひねる操作により、被覆シートを送り出す方向にシャフト１２を回転させる正転モード、又は被覆シートを巻き取る方向にシャフト１２を回転させる逆転モードを選択することができる。
【００２４】
運転モードセレクタ４４の操作では、セレクタを右側の「連続運転」にひねることで、セレクタはその位置にロックインされ、オペレータによる「停止」位置に戻す操作が行われるまでセレクタは倒された状態に維持され、シャフト１２の回転動作が続く。一方、左側の「運転」にひねる場合は、オペレータがセレクタに手を添えて倒している間のみシャフト１２は回転し、オペレータが手を放すと自動的に「停止」位置に戻る。
【００２５】
また、オペレータは、速度調整ダイアル４６により、シャフト１２の回転数を無段階に変速し、被覆シートの送出速度・巻取速度を調整することができる。
【００２６】
図３及び図４は、本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置を油圧ショベルに取り付けた状態を示す図である。図３は、被覆シート敷設装置を横向きにして油圧ショベルのアームに取り付けた状態を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は正面図である。図３では、本体フレーム１４の中央付近に取り付けられる連結プレート１６ａに、底部平坦面１１０上の油圧ショベル５０のアーム５２の先端が取り付けられ、被覆シート敷設装置１０は横向き状態に保持されて油圧ショベル５０のアーム５２に取り付けられる。図３では、アーム５２は、法面１００に向けて伸びており、被覆シート敷設装置１０の本体フレーム１４は、法面１００に対して水平方向に伸びる向きに取り付けられている。
【００２７】
図４は、被覆シート敷設装置を縦向きにして油圧ショベルのアームに取り付けた状態を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は正面図である。図４では、本体フレーム１４の端部付近に取り付けられる連結プレート１６ｂに、油圧ショベル５０のアーム５２の先端が取り付けられ、被覆シート敷設装置１０は縦向き状態に保持されて油圧ショベル５０のアーム５２に取り付けられる。図４では、アーム５２は、法面１００に向けて伸びており、被覆シート敷設装置１０の本体フレーム１４は、法面１００の傾斜方向に沿った向きに取り付けられている。
【００２８】
図５及び図６は、本発明の実施の形態における被覆シート敷設装置を用いた被覆シート敷設方法を説明する図である。図５は、被覆シート敷設装置を横向きに油圧ショベルのアームに取り付けて、法面に被覆シートを敷設する場合の例を示す。
【００２９】
油圧ショベル５０のアーム５２の先端に、被覆シート３０が巻かれている被覆シート敷設装置１０を横向きに取り付ける。法面１００の底側で底部平坦面１１０の所定位置まで油圧ショベル５０を移動させ、その位置において、アーム５２を法面１００の上側の上部平坦面（段差部分を含む）１２０まで伸ばし、被覆シート敷設装置１０を上部平坦面１２０まで持ち上げる。
【００３０】
被覆シート敷設装置１０を上側平坦部１２０まで持ち上げておいた後、操作パネル４０を操作して、シャフト１２を正転させて、被覆シート３０を所定長さ分送り出す。
【００３１】
作業員が上部平坦面１２０に配置されており、作業員は、送り出された被覆シート３０の先端部分を上部平坦面１２０に接地させて、敷設開始位置を位置決めし、好ましくは土嚢などの重しをその上に載せ、被覆シートの先端部分の位置を固定する。
【００３２】
その後、油圧ショベル５０のオペレータは、モータ駆動によりシャフト１２を正転方向に回転させて、被覆シート３０を送り出しながら、アーム５２を法面１００の斜面下方向に沿って下方向（矢印Ｘ方向）に動作させ、法面１００に被覆シート３０を敷設していく。底部平坦面１１０まで被覆シートが到達したところで、被覆シート３０の送り出しを停止し、底部平坦面に配置された作業員が、切断工具を用いて、シャフト１２に巻きつけられているロール状の被覆シート３０から敷設された被覆シート３０を切り離し、被覆シート３０の後端部分まで底部平坦面１１０に敷設する。
【００３３】
オペレータは、油圧ショベル５０を法面１００に平行して被覆シート３０の幅分移動させ、上述の工程を繰り返し、既設の被覆シート３０に隣接する被覆シート３０を敷設し、法面１００全域にわたって被覆シート３０を敷設する。
【００３４】
上述の工程では、被覆シート３０を法面１００の上部平坦面１２０から底部平坦面１１０に向けて敷設したが、敷設方向を逆にして底部平坦面１１０から上部平坦面１２０に向けて、すなわち、アーム５２を法面１００の斜面上方向に沿って上方向に動作させながら被覆シート３０を敷設することも可能である。また、被覆シート敷設装置１０を油圧ショベル５０のアーム５２に縦向きに取り付けることによっても、油圧ショベル５０を法面１００に沿って底部平坦面１１０を移動させることで法面に被覆シート３０を敷設することができる。
【００３５】
図６は、被覆シート敷設装置を縦向きに油圧ショベルのアームに取り付けて、底部平坦面に被覆シートを敷設する場合の例を示す。
【００３６】
油圧ショベル５０のアーム５２の先端に、被覆シート３０が巻かれている被覆シート敷設装置１０を縦向きに取り付ける。底部平坦面１１０における所定の敷設開始位置まで油圧ショベル５０を移動させ、アーム５２を操作して被覆シート敷設装置１０を敷設開始位置に合わせ、操作パネル４０を操作して、モータ駆動によりシャフト１２を正転させて、被覆シート３０を所定長さ分送り出す。
【００３７】
敷設開始位置に配置される作業員が、送り出された被覆シート３０の先端部分を底部平坦面１１０に接地させて、例えば土嚢などの重しをその上に載せ、被覆シート３０の先端部分の位置を固定する。
【００３８】
その後、油圧ショベル５０のオペレータは、油圧ショベル５０を敷設方向（図面奥行き方向）に移動、走行させながら、シャフト１２を正転方向に回転させて、被覆シート３０を巻き出し、底部平坦面１１０に被覆シート３０を敷設していく。敷設終了位置まで被覆シート３０が到達したところで、被覆シート３０の送り出しを停止し、作業員が、切断工具を用いて、シャフト１２に巻きつけられているロール状の被覆シート３０から敷設された被覆シート３０を切り離す。
【００３９】
オペレータは、油圧ショベル５０を被覆シート３０の幅分移動させ、上述の工程を繰り返し、既設の被覆シート３０に隣接する被覆シート３０を敷設していき、底部平坦面１１０全域にわたって被覆シート３０を敷設する。
【００４０】
被覆シート敷設装置１０を油圧ショベル５０のアーム５２に横向きに取り付けることによっても、油圧ショベル５０を敷設方向に走行させながら、底部平坦面に被覆シート３０を敷設することができる。
【００４１】
また、油圧ショベル５０を走行させながら被覆シートを敷設する場合、被覆シート３０の巻き出しを油圧ショベル５０の速度に連動させて、自動的に被覆シート３０の送出速度が調整されるようにしてもよい。例えば、油圧ショベル５０に車速検知センサを搭載し、油圧ショベル５０の走行速度と同じ速度で被覆シート３０が送り出される。
【００４２】
図７は、リモートコントローラの操作パネルの別の例を示す図であり、図２と比較して、回転方向セレクタ４２により、「正転連動」モードを選択可能となっている。「正転連動」モードが選択されると、リモートコントローラは、検知される油圧ショベル５０の走行速度に基づいて、被覆シート３０の送出速度が油圧ショベル５０の走行速度と同一となるようにシャフト１２の回転速度（すなわちモータ１８の回転）を制御する。なお、「正転連動」モードの場合は、運転モードセレクタ４４により「連続運転」モードを選択する。また、この場合、速度調整ダイアル４６は無効化される。この油圧ショベルの走行速度に連動させた機能は、被覆シートを巻き取る場合（すなわち、「逆転」モード）には適用されない。
【００４３】
本実施の形態における被覆シート敷設装置は、産業廃棄物処分場における被覆シートの敷設に限らず、油圧ショベルを導入可能なエリア・施設、例えば中間貯蔵施設や最終処分場などにおける被覆シートの敷設に適用することができる。
【００４４】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形、修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：被覆シート敷設装置、１２：シャフト、１４：本体フレーム、１４ｂ：細長フレーム部分、１４ｂ：軸受フレーム部分、１５：軸受、１６ａ：連結プレート、１６ｂ：連結プレート、１８：モータ、３０：被覆シート、５０：油圧ショベル、５２：アーム
【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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