(57)【要約】【課題】Ｕ字型部材の設置作業における生産性及び安全性を向上させる。【解決手段】Ｕ字型部材設置装置１００は、バックホウ１０に取り付けられるシャフト部材２０と、シャフト部材２０に旋回可能且つ昇降可能に設けられ、Ｕ字型部材４を把持するフォーク型把持具３０と、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を旋回させる油圧モータ４０と、シャフト部材２０対してフォーク型把持具３０を昇降させる油圧シリンダ５０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重機に取り付けられるアタッチメント基体と、
前記アタッチメント基体に鉛直軸周りに旋回可能且つ昇降可能に設けられ、Ｕ字型部材を把持する把持機構と、
前記アタッチメント基体に対して前記把持機構を旋回させる旋回機構と、
前記アタッチメント基体に対して前記把持機構を昇降させる昇降機構と、を備える、
Ｕ字型部材設置装置。
【請求項２】
前記アタッチメント基体及び前記把持機構の位置情報を取得する測位手段を更に備え、
前記測位手段により取得された位置情報に基づいて、前記アタッチメント基体を予め定められた基準位置にセットすると共に前記アタッチメント基体に対して前記把持機構を旋回させる
請求項１に記載のＵ字型部材設置装置。
【請求項３】
前記把持機構は、旋回中心から離間した位置で前記Ｕ字型部材を把持する
請求項１又は２に記載のＵ字型部材設置装置。
【請求項４】
前記把持機構は、前記アタッチメント基体と前記Ｕ字型部材との間隔を規定するストッパを有する
請求項３に記載のＵ字型部材設置装置。
【請求項５】
前記把持機構は、前記Ｕ字型部材を内側から把持する
請求項１から４のいずれか１項に記載のＵ字型部材設置装置。
【請求項６】
前記把持機構は、前記Ｕ字型部材を外側から把持する
請求項１から４のいずれか１項に記載のＵ字型部材設置装置。
【請求項７】
複数のＵ字型部材を直列に設置するＵ字型部材設置方法であって、
把持機構を用いて前記Ｕ字型部材を把持する把持工程と、
前記把持機構が鉛直軸周りに旋回可能かつ昇降可能に設けられるアタッチメント基体を既設のＵ字型部材上にセットするセット工程と、
前記アタッチメント基体に対して前記把持機構を旋回させる旋回工程と、
前記アタッチメント基体に対して前記把持機構を降下させて、前記Ｕ字型部材を前記既設のＵ字型部材の隣に設置する設置工程と、を備える
Ｕ字型部材設置方法。
【請求項８】
前記アタッチメント基体及び前記把持機構の位置情報を測位手段により取得する工程を更に備え、
前記セット工程では、取得された前記アタッチメント基体の位置情報に基づいて、前記アタッチメント基体を前記既設のＵ字型部材における予め定められた基準位置にセットし、
前記旋回工程では、取得された前記把持機構の位置情報に基づいて、前記アタッチメント基体に対して前記把持機構を旋回させて、前記既設のＵ字型部材に対して前記Ｕ字型部材を位置合わせする
請求項７に記載のＵ字型部材設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｕ字型部材を設置する装置及び設置する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
造成工事や道路工事においては、雨水を排水するための溝を地盤に形成することがある。このような溝を形成する際には、まず、地盤を溝状に掘削し、次に、断面がＵ字型に形成されたＵ字型部材を掘削底面上に複数並べて設置する。Ｕ字型部材は、コンクリートからなる重量物であるため、バックホウなどの重機を用いて設置することが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、バックホウのアームの先端部に結び付けられたワイヤを介してＵ字型部材を吊り上げ、掘削底面上に降ろして設置する方法が開示されている。溝の起点側から終点側に向かって複数のＵ字型部材を順次設置することにより、溝が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２５６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地盤を溝状に掘削する際には、通常、Ｕ字型部材の幅よりも広い幅で掘削する。そのため、既設のＵ字型部材の隣に新たなＵ字型部材を設置する際に、新たなＵ字型部材が既設のＵ字型部材に対してずれることがある。この場合、溝の側面に段差が形成され、溝における雨水の流れが停滞するおそれがある。このような理由から、既設のＵ字型部材に対して新たなＵ字型部材を高い位置精度で設置することが求められている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される方法では、ワイヤを介してＵ字型部材を吊り上げるため、Ｕ字型部材は揺動しやすく、重機だけで新たなＵ字型部材を既設のＵ字型部材に対して高い位置精度で設置するのは難しい。そのため、作業員が吊り上げられた状態のＵ字型部材の位置を微調整しながら重機によりＵ字型部材を降ろして設置するのが現状である。作業員による微調整作業は時間がかかるため生産性が低く、また、重機の近くで作業員が作業することになるため危険である。
【０００７】
本発明は、Ｕ字型部材の設置作業における生産性及び安全性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るＵ字型部材設置装置は、重機に取り付けられるアタッチメント基体と、アタッチメント基体に旋回可能且つ昇降可能に設けられ、Ｕ字型部材を把持する把持機構と、アタッチメント基体に対して把持機構を旋回させる旋回機構と、アタッチメント基体に対して把持機構を昇降させる昇降機構と、を備える。
【０００９】
また、本発明に係るＵ字型部材設置方法は、把持機構を用いてＵ字型部材を把持する工程と、把持機構が鉛直軸周りに旋回可能かつ昇降可能に設けられるアタッチメント基体を既設のＵ字型部材上にセットするセット工程と、アタッチメント基体に対して把持機構を旋回させる旋回工程と、アタッチメント基体に対して把持機構を降下させてＵ字型部材を既設のＵ字型部材の隣に設置する設置工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、Ｕ字型部材の設置作業における生産性及び安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】地盤に溝を形成する手順を説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置の上面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置の側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置の正面図である。
【図５】フォーク型把持具におけるハウジングの拡大断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置を用いて１つめのＵ字型部材を砕石上に設置する方法を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置を用いて２つめのＵ字型部材を１つめのＵ字型部材の隣に設置する方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置を用いて３つめのＵ字型部材を２つめのＵ字型部材の隣に設置する方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るＵ字型部材設置装置の上面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るＵ字型部材設置装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
まず、図１から図８を参照して、本発明の第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置１００及びＵ字型部材設置方法について説明する。Ｕ字型部材設置装置１００は、造成工事や道路工事において、雨水を排水するための溝を地盤１に形成する際に用いられる。
【００１４】
図１を参照して、地盤１に溝を形成する手順の概略を説明する。
【００１５】
地盤１に溝を形成する際には、まず、バックホウ１０を用いて地盤１を溝状に掘削して窪み２を形成する。次に、窪み２の底面に砕石３を敷設し、複数のＵ字型部材４を砕石３上に直列に設置する。Ｕ字型部材４は、断面がＵ字型に形成されたプレキャストコンクリート製の重量物であり、バックホウ１０を用いて砕石３上に設置される。その後、隣り合うＵ字型部材４の間をモルタルで埋めると共に、窪み２の側面とＵ字型部材４との間を土で埋め戻す（図示省略）。以上の手順により、溝が完成する。
【００１６】
Ｕ字型部材設置装置１００は、砕石３上にＵ字型部材４を設置する際に用いられる。以下、Ｕ字型部材設置装置１００の構造、及びＵ字型部材設置方法について、詳述する。
【００１７】
図３に示すように、Ｕ字型部材設置装置１００は、バックホウ１０（図１参照）に取り付けられるアタッチメント基体としてのシャフト部材２０と、シャフト部材２０に設けられる把持機構としてのフォーク型把持具３０と、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を旋回させる旋回機構としての油圧モータ４０と、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を昇降させる昇降機構としての油圧シリンダ５０と、を備える。
【００１８】
シャフト部材２０は、円柱状のシャフト本体２１と、シャフト本体２１の一端に設けられバックホウ１０のアーム１１（図１参照）に取り付けられるヘッド部２２と、を有する。ヘッド部２２は、シャフト本体２１の中心軸が鉛直軸と一致するようにアーム１１に取り付けられる。
【００１９】
図２に示すように、フォーク型把持具３０は、互いに略平行に設けられる一対のアーム３１ａ，３１ｂと、一対のアーム３１ａ，３１ｂをスライド可能に支持するハウジング３２と、を有する。図４に示すように、ハウジング３２の側面には開口３３が形成されており、開口３３からハウジング３２の内部に一対のアーム３１ａ，３１ｂの基端が挿入されている。
【００２０】
図５に示すように、ハウジング３２の内部には、棒ネジ３４が軸受３５ａ，３５ｂを介して回転可能に支持される。図４に示すように、ハウジング３２の外側面には双方向型の油圧モータ３６が固定されており、棒ネジ３４は、従動プーリ３６ａ，プーリベルト３６ｂ及び駆動プーリ３６ｃを介して油圧モータ３６の出力シャフトに連結されている。そのため、棒ネジ３４は、油圧モータ３６の駆動に伴って回転する。
【００２１】
図５に示すように、棒ネジ３４には、右ネジ部３４ａ及び左ネジ部３４ｂが同軸に左右に形成されている。右ネジ部３４ａ及び左ネジ部３４ｂには、それぞれ、ナット３７ａ，３７ｂが螺合している。ナット３７ａ，３７ｂは、ハウジング３２に対する回転が拘束されるようにハウジング３２内に摺動自在に収容されている。そのため、ナット３７ａ，３７ｂは、油圧モータ３６の駆動により棒ネジ３４が所定の方向に回転すると互いに離れるように移動し、棒ネジ３４が逆方向に回転すると互いに近づくように移動する。
【００２２】
ナット３７ａ，３７ｂは、それぞれ、一対のアーム３１ａ，３１ｂの基端に固定される。そのため、一対のアーム３１ａ，３１ｂは、油圧モータ３６の駆動によりナット３７ａ，３７ｂが棒ネジ３４に対して移動すると、互いに離れるように又は近づくように移動する。
【００２３】
図２に示すように、一対のアーム３１ａ，３１ｂは、Ｕ字型部材４の内側で互いに離れるように移動すると、Ｕ字型部材４の両側部４ａ，４ｂを内側から押圧する。これにより、Ｕ字型部材４が一対のアーム３１ａ，３１ｂによって把持される。一対のアーム３１ａ，３１ｂは、互いに近づくように移動すると、Ｕ字型部材４の両側部４ａ，４ｂへの押圧を解除する。これにより、一対のアーム３１ａ，３１ｂによる把持が解除される。
【００２４】
このように、フォーク型把持具３０は、油圧モータ３６の駆動により一対のアーム３１ａ，３１ｂを開閉して、Ｕ字型部材４を内側から把持する。
【００２５】
また、図３及び図５に示すように、フォーク型把持具３０は、ハウジング３２に設けられる突出部３８を有する。突出部３８には、シャフト本体２１が挿通する挿通孔３８ａが形成されている。したがって、フォーク型把持具３０は、シャフト本体２１の中心軸周りに旋回可能であると共に、シャフト本体２１に沿って移動可能である。
【００２６】
図３に示すように、油圧モータ４０は、シャフト本体２１に固定されており、油圧モータ４０の出力シャフトは、駆動ギア４１及び従動ギア４２を介して、シャフト本体２１が挿通する円筒状の回転部材４３に連結される。回転部材４３は、シャフト本体２１の下端に設けられる底部２３に回転可能に支持されており、油圧モータ４０の駆動によって、シャフト本体２１に対して回転する。
【００２７】
図３及び図５に示すように、回転部材４３は、シャフト本体２１と共に、フォーク型把持具３０における突出部３８の挿通孔３８ａを挿通する。回転部材４３と突出部３８との相対回転は、回転部材４３の外周に形成されるリブ４４と、挿通孔３８ａの内周に形成されリブ４４が挿入される切り欠き３８ｂと、によって拘束される。そのため、油圧モータ４０の駆動に伴う回転部材４３の回転によって、突出部３８がシャフト本体２１に対して回転する。これにより、フォーク型把持具３０は、シャフト本体２１に対して旋回する。
【００２８】
リブ４４は、シャフト本体２１の軸方向に沿って延びている。そのため、シャフト本体２１に沿う方向への回転部材４３に対するフォーク型把持具３０の移動は、リブ４４によって拘束されない。
【００２９】
図３に示すように、油圧シリンダ５０のシリンダチューブ５１及びピストンロッド５２は、油圧シリンダ５０がシャフト本体２１の軸方向に沿って伸縮するように回転部材４３及びフォーク型把持具３０の突出部３８にそれぞれ固定されている。そのため、油圧シリンダ５０の伸縮により、回転部材４３に対してフォーク型把持具３０が昇降する。
【００３０】
このように、フォーク型把持具３０は、油圧モータ４０の駆動によりシャフト本体２１に対して旋回し、油圧シリンダ５０の駆動によりシャフト本体２１に対して昇降する。そのため、Ｕ字型部材４を把持した状態でフォーク型把持具３０を旋回及び昇降させることにより、Ｕ字型部材４をシャフト本体２１に対して旋回及び昇降させることができる。したがって、Ｕ字型部材４の近傍での作業員による作業なしにＵ字型部材４の位置の微調整をすることができ、Ｕ字型部材４の設置作業における生産性及び安全性を向上させることができる。
【００３１】
また、Ｕ字型部材設置装置１００は、図２及び図４に示すように、測位手段としてのモーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃを備える。モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂは、一対のアーム３１ａ，３１ｂの先端上面にそれぞれ固定されており、モーションキャプチャターゲット６０ｃは、シャフト部材２０の上端面に固定されている。
【００３２】
モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃによる測位は、複数のカメラ６１（図１参照）によりモーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃを撮影し、撮影により得られた画像情報をコンピュータ（図示省略）で解析することにより行われる。また、コンピュータは、解析により取得された位置情報に基づいて、モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃの位置をバックホウ１０の運転席に設けられるモニタ（図示省略）に表示させる。したがって、作業者は、モニタを確認することによりＵ字型部材設置装置１００の位置を把握することができる。
【００３３】
また、コンピュータは、解析により取得した位置情報を記憶可能であると共に、記憶されたＵ字型部材設置装置１００の位置情報に基づいて、Ｕ字型部材４を設置したときのＵ字型部材設置装置１００の位置をモニタに表示させることができる。Ｕ字型部材４を設置したときのＵ字型部材設置装置１００の位置は、既設のＵ字型部材４の位置に相当する。そのため、作業者は、モニタを確認することにより、既設のＵ字型部材４の位置とＵ字型部材設置装置１００の位置を把握することができる。したがって、既設のＵ字型部材４に対して新たなＵ字型部材４を高い位置精度で設置することができる。
【００３４】
Ｕ字型部材設置装置１００のフォーク型把持具３０では、図３に示すように、一対のアーム３１ａ，３１ｂの基端がハウジング３２により支持されており、Ｕ字型部材４は、一対のアーム３１ａ，３１ｂにより旋回中心から離間した位置で把持される。そのため、フォーク型把持具３０がＵ字型部材４を把持した状態でシャフト部材２０の底部２３を地面等にセットすることができる。
【００３５】
シャフト部材２０のヘッド部２２がバックホウ１０のアーム１１（図１参照）に取り付けられているので、シャフト部材２０の底部２３を地面等にセットすることによって、シャフト部材２０は、ヘッド部２２と底部２３との２箇所で支持される。したがって、フォーク型把持具３０が重量物であるＵ字型部材４を把持した状態においてもシャフト部材２０を安定させることができ、Ｕ字型部材設置装置１００の揺動を防止することができる。これにより、Ｕ字型部材４をより高い位置精度で設置することができる。
【００３６】
フォーク型把持具３０は、一対のアーム３１ａ，３１ｂから外側に突出するストッパ３９を更に備えており、ストッパ３９によって、フォーク型把持具３０により把持されたＵ字型部材４とシャフト部材２０との間隔が規定される。したがって、Ｕ字型部材４をシャフト部材２０から所定の間隔離間した位置で設置することができる。
【００３７】
図２に示すように、ストッパ３９は、一対のアーム３１ａ，３１ｂの外側面に形成される段差３１ｃ，３１ｄに固定されている。段差３１ｃ，３１ｄは、一対のアーム３１ａ，３１ｂにおける基端側の外側面どうしの幅Ｗ１が先端側の外側面どうしの幅Ｗ２よりも小さくなるように形成される。
【００３８】
次に、Ｕ字型部材設置装置１００を用いてＵ字型部材４を設置する方法について、図６から図８を参照して説明する。ここでは、地盤１に仮置きされたＵ字型部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄをこの順で砕石３上に直列に設置するものとする。また、地盤１には、形成される溝の中心線ＣＬの目安としてモーションキャプチャターゲット６０ｄ，６０ｅが地盤１に予め設けられているものとする。
【００３９】
まず、図６（ａ）に示すように、バックホウ１０を動かし、フォーク型把持具３０を用いて、地盤１に仮置きされたＵ字型部材４Ａを把持する（把持工程）。このとき、油圧シリンダ５０（図３参照）を駆動してシャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を降下させておく。これにより、シャフト部材２０が地盤１に当たるのを防ぐことができる。
【００４０】
次に、図６（ｂ）に示すように、バックホウ１０を動かし、シャフト部材２０を、砕石３上にセットする。このとき、油圧シリンダ５０（図３参照）を駆動してシャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を上昇させておく。これにより、フォーク型把持具３０に把持されたＵ字型部材４Ａが地盤１に当たるのを防ぐことができる。
【００４１】
また、シャフト部材２０を砕石３上にセットする際には、シャフト部材２０が中心線ＣＬ上に位置するように中心線ＣＬに対してシャフト部材２０を位置合わせする。シャフト部材２０の位置合わせは、モーションキャプチャターゲット６０ｃを用いてシャフト部材２０の位置情報を取得すると共にモーションキャプチャターゲット６０ｄ，６０ｅを用いて中心線ＣＬの位置情報を取得し、取得される位置情報に基づいてシャフト部材２０の位置と溝の中心線ＣＬをモニタに表示し、モニタ上でシャフト部材２０の位置と溝の中心線ＣＬとを確認しながら行われる。これにより、シャフト部材２０を中心線ＣＬ上に高い位置精度でセットすることができる。
【００４２】
次に、図６（ｃ）に示すように、油圧モータ４０（図３参照）を駆動してシャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を旋回させる（旋回工程）。このとき、中心線ＣＬに対してフォーク型把持具３０の向きを合わせる。具体的には、モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂを用いて一対のアーム３１ａ，３１ｂの位置情報を取得して一対のアーム３１ａ，３１ｂの位置を溝の中心線ＣＬと共にモニタに表示し、モニタ上で中心線ＣＬが一対のアーム３１ａ，３１ｂの中央に位置するように、フォーク型把持具３０を旋回させる。これにより、溝の中心線ＣＬに対してフォーク型把持具３０の向きを高い精度で合わせることができる。したがって、フォーク型把持具３０により把持されたＵ字型部材４Ａの向きを溝の中心線ＣＬに対して高い精度で合わせることができる。
【００４３】
次に、油圧シリンダ５０（図３参照）を駆動して、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を降下させ、Ｕ字型部材４Ａを砕石３上に設置する。以上により、Ｕ字型部材４Ａの設置が完了する。
【００４４】
Ｕ字型部材４Ａの設置後、作業者は、Ｕ字型部材４Ａの中心と、モーションキャプチャターゲット６０ｄと、の距離Ｄ１を測定し、モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅによる測位を行うコンピュータに距離Ｄ１を入力する。コンピュータは、モーションキャプチャターゲット６０ｄから距離Ｄ１分、モーションキャプチャターゲット６０ｅに向かって離れた地点の位置情報を、設置されたＵ字型部材４Ａの中心の位置情報として算出する。これにより、設置されたＵ字型部材４Ａの中心をモニタに表示することができる。
【００４５】
Ｕ字型部材４Ａの中心とは、Ｕ字型部材４Ａの幅方向と長さ方向における中央の部分である。
【００４６】
次に、図７（ａ）に示すように、バックホウ１０を動かし、フォーク型把持具３０を用いて、地盤１に仮置きされたＵ字型部材４Ｂを把持する（把持工程）。このとき、ストッパ３９にＵ字型部材４を当てる。これにより、シャフト部材２０とＵ字型部材４との間に所定の間隔をあけた状態でＵ字型部材４を把持することができる。
【００４７】
次に、図７（ｂ）に示すように、バックホウ１０を動かし、シャフト部材２０を、既設のＵ字型部材４Ａにセットする。このとき、シャフト部材２０が既設のＵ字型部材４Ａの中心に位置するように既設のＵ字型部材４Ａに対してシャフト部材２０を位置合わせする。シャフト部材２０の位置合わせは、シャフト部材２０の位置と既設のＵ字型部材４Ａの中心をモニタに表示し、モニタ上でシャフト部材２０の位置と既設のＵ字型部材４Ａの中心とを確認しながら行われる。これにより、シャフト部材２０を既設のＵ字型部材４Ａの中心に高い位置精度でセットすることができる。
【００４８】
次に、図７（ｃ）に示すように、油圧モータ４０（図３参照）を駆動してシャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を旋回させる（旋回工程）。このとき、中心線ＣＬに対してフォーク型把持具３０の向きを合わせる。フォーク型把持具３０の向きの合わせ方は、Ｕ字型部材４Ａを砕石３上に設置する場合と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００４９】
次に、油圧シリンダ５０（図３参照）を駆動して、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を降下させ、Ｕ字型部材４Ｂを既設のＵ字型部材４Ａの隣に設置する（設置工程）。以上により、Ｕ字型部材４Ｂの設置が完了する。
【００５０】
Ｕ字型部材４Ｂは、把持工程においてストッパ３９によりシャフト部材２０との間に所定の間隔をあけた状態でフォーク型把持具３０により把持され、且つ、シャフト部材２０は、セット工程において既設のＵ字型部材４Ａの中心にセットされる。そのため、設置工程では、Ｕ字型部材４Ｂは、既設のＵ字型部材４Ａの中心から所定の間隔を空けて設置される。したがって、Ｕ字型部材４Ｂを既設のＵ字型部材４Ａから所望の間隔離して設置することができ、Ｕ字型部材４Ｂと既設のＵ字型部材４Ａとの間にモルタルを充填するための空間を確保することができる。
【００５１】
また、一対のアーム３１ａ，３１ｂには段差３１ｃ，３１ｄ（図２参照）が形成されているので、フォーク型把持具３０の向きが中心線ＣＬに対して合わせられている状態では、一対のアーム３１ａ，３１ｂと既設のＵ字型部材４Ａとの間に隙間が形成される。したがって、フォーク型把持具３０の降下時に一対のアーム３１ａ，３１ｂが既設のＵ字型部材４Ａに当たるのを防止することができる。これにより、フォーク型把持具３０を降下させてＵ字型部材４Ｂを既設のＵ字型部材４Ａの隣に容易に設置することができる。
【００５２】
次に、図８（ａ）に示すように、バックホウ１０を動かし、フォーク型把持具３０を用いて、地盤１に仮置きされたＵ字型部材４Ｃを把持する（把持工程）。
【００５３】
次に、図８（ｂ）に示すように、バックホウ１０を動かし、シャフト部材２０を、既設のＵ字型部材４Ｂにセットする。このとき、シャフト部材２０が既設のＵ字型部材４Ｂの中心に位置するように既設のＵ字型部材４Ｂに対してシャフト部材２０を位置合わせする。シャフト部材２０の位置合わせは、モニタにシャフト部材２０の位置と既設のＵ字型部材４Ｂの中心を表示し、モニタ上で既設のＵ字型部材４Ｂの中心とシャフト部材２０の位置とを確認しながら行われる。これにより、シャフト部材２０を既設のＵ字型部材４Ｂの中心に高い位置精度でセットすることができる。
【００５４】
既設のＵ字型部材４Ｂの中心の位置情報は、モーションキャプチャターゲット６０ｄから、Ｕ字型部材４Ａの設置後に測定される距離Ｄ１、Ｕ字型部材４の長さＬ、及び隣り合う既設のＵ字型部材４Ａ，４Ｂの間隔Ｄ２分、モーションキャプチャターゲット６０ｅに向かって離れた地点の位置情報を算出することにより、取得される。Ｕ字型部材４の長さＬは、Ｕ字型部材４の仕様により決まるため、既知の値である。既設のＵ字型部材４Ａ，４Ｂの間隔Ｄ２は、シャフト部材２０とストッパ３９との間隔により決まるため、既知の値である。したがって、既設のＵ字型部材４Ｂの中心の位置情報を取得するために必要な作業は、Ｕ字型部材４Ａの設置後おける距離Ｄ１の測定だけであり、作業者の労力を軽減することができる。
【００５５】
次に、図８（ｃ）に示すように、油圧モータ４０（図３参照）を駆動してシャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を旋回させる（旋回工程）。このとき、中心線ＣＬに対してフォーク型把持具３０の向きを合わせる。フォーク型把持具３０の向きの合わせ方については、Ｕ字型部材４Ａを砕石３上に設置する場合と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００５６】
次に、油圧シリンダ５０（図３参照）を駆動して、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を降下させ、Ｕ字型部材４Ｃを既設のＵ字型部材４Ｂの隣に設置する（設置工程）。以上により、Ｕ字型部材４Ｃの設置が完了する。
【００５７】
Ｕ字型部材４Ｃは、Ｕ字型部材４Ｂと同様に、既設のＵ字型部材４Ｂから所望の間隔離して設置することができる。したがって、Ｕ字型部材４Ｃと既設のＵ字型部材４Ｂとの間にモルタルを充填するための空間を確保することができる。
【００５８】
また、一対のアーム３１ａ，３１ｂには段差３１ｃ，３１ｄ（図２参照）が形成されているので、フォーク型把持具３０の降下時に一対のアーム３１ａ，３１ｂが既設のＵ字型部材４Ｂに当たるのを防止することができる。これにより、フォーク型把持具３０を降下させてＵ字型部材４Ｃを既設のＵ字型部材４Ｂの隣に容易に設置することができる。
【００５９】
Ｕ字型部材４Ｄを既設のＵ字型部材４Ｃの隣に設置する手順については、Ｕ字型部材４Ｃを既設のＵ字型部材４Ｂに設置する手順と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６０】
Ｕ字型部材４Ｄを既設のＵ字型部材４Ｃの隣に設置する際には、シャフト部材２０を既設のＵ字型部材４Ｃの中心にセットする。既設のＵ字型部材４Ｃに対するシャフト部材２０の位置合わせは、モニタにシャフト部材２０の位置と既設のＵ字型部材４Ｃの中心を表示し、モニタ上で既設のＵ字型部材４Ｂの中心とシャフト部材２０の位置とを確認しながら行われる。
【００６１】
既設のＵ字型部材４Ｃの中心の位置情報は、既設のＵ字型部材４Ｂの中心の位置情報と同様に取得することができる。つまり、既設のＵ字型部材４Ｃの中心の位置情報を取得するために必要な作業は、Ｕ字型部材４Ａの設置後おける距離Ｄ１の測定だけであり、作業者の労力を軽減することができる。
【００６２】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００６３】
Ｕ字型部材設置装置１００では、フォーク型把持具３０は、油圧モータ４０（図３参照）の駆動によりシャフト部材２０に対して旋回し、油圧シリンダ５０（図３参照）の駆動によりシャフト部材２０に対して昇降する。そのため、Ｕ字型部材４の近傍での作業員による作業なしにＵ字型部材４の位置の微調整をすることができる。したがって、Ｕ字型部材４の設置作業における生産性及び安全性を向上させることができる。
【００６４】
また、フォーク型把持具３０の旋回時には、シャフト部材２０が既設のＵ字型部材４の中心にセットされるので、Ｕ字型部材４を既設のＵ字型部材４の隣に向きを合わせて設置することができる。したがって、Ｕ字型部材４を既設のＵ字型部材４に対して高い位置精度で設置することができ、複数のＵ字型部材４からなる溝を高い精度で形成することができる。
【００６５】
また、シャフト部材２０を、既設のＵ字型部材４の中心にセットする際には、モーションキャプチャターゲット６０ｃを用いて取得される位置情報に基づいて、既設のＵ字型部材４の中心に対してシャフト部材２０が位置合わせされる。したがって、シャフト部材２０を既設のＵ字型部材４Ａの中心に高い位置精度でセットすることができる。
【００６６】
また、シャフト部材２０に対してフォーク型把持具３０を旋回させる際には、モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂを用いて取得される位置情報に基づいて、溝の中心線ＣＬに対してフォーク型把持具３０の向きが合わせられる。したがって、溝の中心線ＣＬに対してフォーク型把持具３０の向きを高い精度で合わせることができる。これにより、フォーク型把持具３０により把持されたＵ字型部材４の向きを溝の中心線ＣＬに対して高い精度で合わせることができる。
【００６７】
また、Ｕ字型部材４は、ストッパ３９によって、シャフト部材２０と所定の間隔を空けてフォーク型把持具３０により把持され、且つ、Ｕ字型部材４の設置時にはシャフト部材２０が既設のＵ字型部材４の中心にセットされる。したがって、Ｕ字型部材４を既設のＵ字型部材４から所望の間隔離して設置することができ、Ｕ字型部材４と既設のＵ字型部材４との間にモルタルを充填するための空間を確保することができる。
【００６８】
また、図２に示すように、一対のアーム３１ａ，３１ｂの段差３１ｃ，３１ｄは、一対のアーム３１ａ，３１ｂにおける基端側の外側面どうしの幅Ｗ１が先端側の外側面どうしの幅Ｗ２よりも小さくなるように形成される。そのため、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、設置工程では、一対のアーム３１ａ，３１ｂと既設のＵ字型部材４との間に隙間が形成される。したがって、フォーク型把持具３０の降下時に一対のアーム３１ａ，３１ｂが既設のＵ字型部材４に当たるのを防止することができ、Ｕ字型部材４を既設のＵ字型部材４の隣に容易に設置することができる。
【００６９】
また、フォーク型把持具３０は、Ｕ字型部材４を内側から把持するので、設置工程において、地盤１の掘削により形成される窪み２の側面にフォーク型把持具３０が当たるのを防ぐことができる。したがって、窪み２の幅がＵ字型部材４の幅とほぼ同じであっても、Ｕ字型部材４を窪み２内に設置することができる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るＵ字型部材設置装置２００について、図９及び図１０を参照して説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を主に説明し、第１実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、図中に第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図９に示すように、Ｕ字型部材設置装置２００におけるフォーク型把持具２３０は、Ｕ字型部材４を外側から把持する点において、第１実施形態に係るＵ字型部材設置装置１００と相違する。
【００７２】
図１０に示すように、一対のアーム２３１ａ，２３１ｂは、クランク状に形成されており、Ｕ字型部材４を把持した状態でハウジング３２がＵ字型部材４よりも上方に位置するように形成されている。したがって、シャフト部材２０を既設のＵ字型部材４の中心にセットする際に（図７（ｂ）及び図８（ｂ）参照）、一対のアーム２３１ａ、２３１ｂ及びハウジング３２が既設のＵ字型部材４に当たるのを防止することができる。
【００７３】
Ｕ字型部材設置装置２００を用いて複数のＵ字型部材４を直列に設置する方法については、第１実施形態に係るＵ字型部材設置方法とほぼ同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００７４】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００７５】
Ｕ字型部材設置装置２００では、Ｕ字型部材設置装置１００と同様に、Ｕ字型部材４の近傍での作業員による作業なしにＵ字型部材４の位置の微調整をすることができる。したがって、Ｕ字型部材４の設置作業における生産性及び安全性を向上させることができる。
【００７６】
また、フォーク型把持具２３０の旋回時には、シャフト部材２０が既設のＵ字型部材４の中心にセットされる。したがって、Ｕ字型部材４を既設のＵ字型部材４に対して高い位置精度で設置することができ、複数のＵ字型部材４からなる溝を高い精度で形成することができる。
【００７７】
また、Ｕ字型部材４は、ストッパ３９によって、シャフト部材２０と所定の間隔を空けてフォーク型把持具３０により把持され、且つ、Ｕ字型部材４の設置時にはシャフト部材２０が既設のＵ字型部材４の中心にセットされる。したがって、Ｕ字型部材４と既設のＵ字型部材４との間にモルタルを充填するための空間を確保することができる。
【００７８】
また、フォーク型把持具２３０は、Ｕ字型部材４を外側から把持するので、Ｕ字型部材４の両側部４ａ，４ｂの間隔が狭い場合においても容易にＵ字型部材４を把持することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８０】
上記実施形態では、測位手段としてモーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃを用いているが、これに限られない。例えば、測位手段は、距離を測る光波測距儀と角度を測るセオドライトとを組み合わせたトータルステーションであってもよい。
【００８１】
上記実施形態では、セット工程及び旋回工程において、設計上の溝の中心線ＣＬの位置情報は、モーションキャプチャターゲット６０ｄ，６０ｅの位置情報に基づいて取得されるが、これに限られない。例えば、設計上の溝の中心線ＣＬの位置情報は、溝の形成地の目安を示す丁張の位置情報であってもよい。
【００８２】
上記実施形態では、セット工程において、モニタに設計上のＵ字型部材４Ｂの中心を表示して、既設のＵ字型部材４Ｂに対してシャフト部材２０を位置合わせするが、これに限られない。例えば、Ｕ字型部材４Ｂを設置する際にモーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃの位置情報を取得し、モーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃの位置情報に基づいて、設置された状態のＵ字型部材４Ｂの中心の位置情報を取得し、モニタに既設のＵ字型部材４Ｂの中心を表示して、既設のＵ字型部材４Ｂに対してシャフト部材２０を位置合わせしてもよい。この場合には、既設のＵ字型部材４Ｂの中心が設計上のＵ字型部材４Ｂの中心に対してずれていたとしても、シャフト部材２０を既設のＵ字型部材４Ｂの中心にセットすることができる。
【００８３】
また、上記実施形態では、旋回工程において、モニタに設計上のＵ字型部材４Ｂの中心線ＣＬを表示して、既設のＵ字型部材４Ｂに対してフォーク型把持具３０の向きを合わせるが、これに限られない。例えば、セット工程と同様に、Ｕ字型部材４Ｂを設置する際に取得されるモーションキャプチャターゲット６０ａ，６０ｂ，６０ｃの位置情報に基づいて、設置された状態のＵ字型部材４Ｂの中心線の位置情報を取得し、モニタに既設のＵ字型部材４Ｂの中心線を表示して、既設のＵ字型部材４Ｂに対してフォーク型把持具３０の向きを合わせてもよい。この場合には、既設のＵ字型部材４Ｂの中心線が設計上のＵ字型部材４Ｂの中心線ＣＬに対してずれていたとしても、フォーク型把持具３０の向きを既設のＵ字型部材４Ｂの向きと合わせることができる。
【００８４】
上記実施形態では、既設のＵ字型部材４の中心にシャフト部材２０をセットしているが、これに限られない。シャフト部材２０をセットする位置は、既設のＵ字型部材４における予め定められた基準位置であればよく、例えば、Ｕ字型部材４の端部であってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１００，２００・・・Ｕ字型部材設置装置
４・・・Ｕ字型部材
１０・・・バックホウ（重機）
２０・・・シャフト部材（アタッチメント基体）
３０，２３０・・・フォーク型把持具（把持機構）
３９・・・ストッパ
４０・・・油圧モータ（旋回機構）
５０・・・油圧シリンダ（昇降機構）
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ・・・モーションキャプチャターゲット（測位手段）
【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】
2019151994.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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