(57)【要約】  【課題】  溝のように狭い場所においても、掘削溝の壁面に接触せず、かつ壁際の締め固めも充分に行うことができる溝底面の締固め装置を提供する。  【解決手段】  クローラ１１のうえにベースマシン１３が設けられ、ベースマシンには土砂等の被締固め材料を締固めるための打設ユニット１４がアーム連結体２０を介して設けられ、アーム連結体は、ベースマシンに立設されたガイドポスト１９に沿って上下動可能に設けられた上下可動部２１と、左右方向に回動可能なようにリンク２２を介して上下可動部に連結された左右可動部２３と、前後方向に回動可能なように左右可動部に枢着された前後可動アーム２４とを備え、打設ユニット１４は打設ヘッド１４ａを下端に有し、前後方向に回動可能なように前後可動アームに枢着されたものである。【選択図】  図１
2007186908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クローラのうえにベースマシンが設けられ、ベースマシンには土砂等の建設材料を締固めるための打設ユニットがアーム連結体を介して設けられ、
アーム連結体は、ベースマシンに立設されたガイドポストに沿って上下動可能に設けられた上下可動部と、ベースマシンに対して左右方向に回動可能なようにリンクを介して前記上下可動部に連結された左右可動部と、ベースマシンに対して前後方向に回動可能なように前記左右可動部に枢着された前後可動アームとを備え、
前記打設ユニットは打設ヘッドを下端に有し、前後方向に回動可能なように前記前後可動アームに枢着されたものである溝底面の締固め装置。
【請求項２】
前記クローラと前記ベースマシンとがほぼ同じ幅に形成され、少なくともこの幅で前記打設ヘッドが左右方向に移動し得るように前記左右可動部を形成したものである請求項１に記載の溝底面の締固め装置。
【請求項３】
前記ベースマシンに締固め装置の各部位を駆動制御するための制御部を設け、この制御部へ無線又は有線方式により制御信号を送るための外部操作装置を備えるものである請求項１に記載の溝底面の締固め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表面や地盤に形成された溝の底面において、土砂、粘土またはベントナイト等の建設材料を締固めるために用いられる締固め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物の処理場のために遮水壁を構築する場合には、地盤を掘削して溝を形成し、溝の底面に粘土やベントナイト等の材料を敷き均し、これら粘土やベントナイト等を高密度に締め固めている。また産業廃棄物の処理場に限らず、その他の建設物の構築時にも、路面や地盤等に溝が形成され、溝底面を締め固めることが行われている。このような締め固め工程のため、バックホーのアーム先端に油圧振動機と土砂打設ヘッドを取り付けた締固め装置を使用することが検討されている。
例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示したような締固め装置があり、いずれも土砂打設ヘッド４１を所定箇所に移動させた後に、振動機を駆動させて締め固めるものであるが、壁際の締め固めができなかったり、バックホー本体部４２が掘削溝の壁面４３に接触してしまうという問題がある。
【０００３】
すなわち、図４（ａ）の装置４０Ａは、バックホー本体部４２とクローラ４４とを平行に保ちながら、アーム４５ａを円状に左右に動かすものであり、土砂打設ヘッド４１を壁面４３と平行に設置できないため、壁際の締め固めが不完全になるという問題が生じる。
また図４（ｂ）の装置４０Ｂは、バックホー本体部４２をクローラ４４に対して旋回させ、アーム４５ｂもバックホー本体部４２に対して旋回させることにより、土砂打設ヘッド４１を壁面４３に平行に設置可能とするものであるが、バックホー本体部４２が掘削溝の壁面４３に接触してしまうという問題がある。
さらに、図４（ｃ）の装置４０Ｃは、バックホー本体部４２をクローラ４４に対して旋回させ、アーム４５ｃ自体を途中で屈曲させることにより、土砂打設ヘッド４１を壁面４３に平行に設置可能とするものであるが、バックホー本体部４２とクローラ４４が壁面４３に接触してしまうという問題がある。
【０００４】
なお、実開昭６１−７６８０５号公報（特許文献１）には、アーム自体を途中で屈曲可能に形成された締固め装置が記載されているが、これも、図４（ｃ）と同様に、バックホー本体部とクローラが壁面に接触してしまうような構造になっている。
【特許文献１】実開昭６１−７６８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の現状を鑑みて本発明の課題は、溝のように狭い場所においても、掘削溝の壁面に接触せず、かつ壁際の締め固めも充分に行うことができる溝底面の締固め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、クローラのうえにベースマシンが設けられ、ベースマシンには土砂等の建設材料を締固めるための打設ユニットがアーム連結体を介して設けられ、アーム連結体は、ベースマシンに立設されたガイドポストに沿って上下動可能に設けられた上下可動部と、ベースマシンに対して左右方向に回動可能なようにリンクを介して前記上下可動部に連結された左右可動部と、ベースマシンに対して前後方向に回動可能なように前記左右可動部に枢着された前後可動アームとを備え、前記打設ユニットは打設ヘッドを下端に有し、前後方向に回動可能なように前記前後可動アームに枢着されたものである溝底面の締固め装置が提供される。
【０００７】
本発明の溝底面の締固め装置では、前記クローラと前記ベースマシンとをほぼ同じ幅に形成し、少なくともこの幅で前記打設ヘッドを左右方向に移動し得るように前記左右可動部を形成することが好ましい。このような構成により、ベースマシンの幅分だけ、左右可動部により打設ヘッドを左右に動かせば、締固め装置が掘削溝の壁面に接触することなく、溝底面を残すこと無く締め固めることができる。
【０００８】
本発明の溝底面の締固め装置では、前記ベースマシンに締固め装置の各部位を駆動制御するための制御部を設け、この制御部へ無線又は有線方式により制御信号を送るための外部操作装置を備えることが好ましい。このような構成により、外部操作装置を使用すれば、作業員が掘削溝の内部に入り込む必要が無くなり、溝の外側から締固め装置を制御することが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の溝底面の締固め装置では、溝のように狭い場所であっても、クローラでベースマシンを壁際に寄せて、左右可動部により打設ヘッドを動かして壁際に配置し、この打設ヘッドで溝底面を締め固めれば、締固め装置が掘削溝の壁面に接触することなく、溝底面を余すこと無く締め固め可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
本発明の締固め装置１０は、図１〜図３に示したように、クローラ１１のうえにベースマシン１３が旋回可能に設けられ、ベースマシン１３にはアーム連結体２０を介して打設ユニット１４が取り付けられている。
ベースマシン１３は、クローラ１１に旋回可能に固定されたフレーム１５に各種装置が配置されている。すなわち、フレーム１５の後端上側には油圧装置１６ａが搭載され、その下方に油圧ポンプ１６ｂが固定され、油圧ポンプ１６ｂの前方に伸縮自在な支持脚１６ｃが設けられている。また油圧装置１６ａの前側には制御ボックス１７が配置され、フレームの旋回中心付近に配線収納ボックス１８ａが設けられ、その配線収納ボックス１８ａの前側に油圧配管や油圧モータ等が収納された油圧モータボックス１８ｂが配置され、フレーム１５の前端にガイドポスト１９が立設されている。ベースマシン１３は、図２及び図３に示したように、クローラ１１とほぼ同じ幅（機体幅）に形成され、さらに、打設ユニット１４及びアーム連結体２０もこの機体幅に収まるように設けられている。
【００１２】
ここで、油圧装置１６ａ及び油圧ポンプ１６ｂは、締固め装置１０に使用されている複数の油圧シリンダーの油圧を制御して伸縮させるためのものである。支持脚１６ｃは必要に応じて締固め表面まで伸張し、打設ユニット１４を稼動させる際の支持力を確保するためのものである。制御ボックス１７には、クローラ１１、ベースマシン１３、アーム連結体２０及び打設ユニット１４を含む締固め装置１０の各部位を制御するための制御基板等が収納されており、ここから外部操作装置（図示せず）までは制御ケーブル（図示せず）により接続されている。なお、外部操作装置は、作業員が手で携帯可能なように小型に形成されたものであり、外部操作装置と制御ボックス１７とは無線方式により制御信号を送受信することも可能である。配線収納ボックス１８ａには、電気配線や油圧配管が収納されている。油圧モータボックス１８ｂには、主に、アーム連結体２０に設けられた油圧シリンダーに油圧制御用オイルを供給するための油圧配管や油圧モータが収納される。
【００１３】
次に、アーム連結体２０は、ガイドポスト１９に沿って上下動可能に設けられた上下可動部２１と、この上下可動部２１にリンク２２を介して連結された左右可動部２３と、この左右可動部２３に枢着された前後可動アーム２４とを備え、この前後可動アーム２４に打設ユニット１４が前後方向に回動可能なように枢着されている。
【００１４】
ここで、上下可動部２１は、ガイドポスト１９に上下動可能に環装された角筒体２１ａと、この角筒体２１ａに一体に固定されたブラケット２１ｂとを備えたものであり、一方、ガイドポスト１９は断面形状がほぼ正方形に形成された中空の柱状体であり、対向する２面の上下方向に長孔１９ａが穿設されている。ガイドポスト１９の中空部内には伸縮シリンダー２５が配置され、これらが固定ピン２５ａにより上端でそれぞれ枢着される。また伸縮シリンダー２５の下端には固定ピン２５ｂが取り付けられ、固定ピン２５ｂがガイドポスト１９の長孔１９ａから外側に突出して角筒体２１ａを枢着する。
したがって、伸縮シリンダー２５を伸張すると、上下可動部２１の角筒体２１ａがガイドポスト１９に沿って下降し、伸縮シリンダー２５を収縮すると上下可動部２１の角筒体２１ａがガイドポスト１９に沿って上昇し、これによりアーム連結体２０の全体が昇降される。
【００１５】
図３（ａ）〜（ｃ）は、上下可動部２１とリンク２２と左右可動部２３との連結状態を示すため、これら部材を前側から見た図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）では打設ヘッド１４ａも併せて図示したが、この打設ヘッド１４ａは左右可動部２３に直接連結されるものではなく、ここでは、打設ヘッド１４ａの配置が、伸縮シリンダー２６の伸縮状態により、どのように変わるかを示したものである。また図３（ａ）における「左方向」、「右方向」の記載はベースマシン１３からアーム連結体２０を見たときの左右関係を示したものである。
上下可動部２１のブラケット２１ｂには二本のリンク２２の上端がそれぞれ固定ピン２２ａで枢着され、リンク２２の下端もそれぞれ固定ピン２２ｂで左右可動部２３に枢着されている。二本のリンク２２の前側には伸縮シリンダー２６が配置され、この伸縮シリンダー２６も上下端が固定ピン２６ａ，２６ｂでそれぞれブラケット２１ｂ、左右可動部２３に枢着される。伸縮シリンダー２６は、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、これを前方から見たときに、二本のリンク２２に対して交差する配置で枢着しているため、左右可動部２３は、伸縮シリンダー２６の伸縮により左右方向に移動させることが可能である。
すなわち、伸縮シリンダー２６を収縮させて最も短くすると、左右可動部２３は、図３（ａ）のように最も左側に移動し、逆に、伸縮シリンダー２６を伸張させて最も長くしたときには、左右可動部２３は図３（ｂ）のように最も右側に移動する。なお、図３（ｃ）は、左右可動部２３が中央に位置するときの、伸縮シリンダー２６の伸縮状態と、リンク２２の配置を示したものである。
【００１６】
左右可動部２３には、その先端に前後可動アーム２４が固定ピン２３ａで枢着され、その下側に伸縮シリンダー２７の後端が固定ピン２７ａで枢着され、この伸縮シリンダー２７の先端に前後可動アーム２４の下端が固定ピン２７ｂで枢着されている。したがって、伸縮シリンダー２７を伸張すると、前後可動アーム２４は固定ピン２３ａを中心に回動して上端が後方に傾き、逆に、伸縮シリンダー２７を収縮すると前後可動アーム２４は固定ピン２３ａを中心に回動して上端が前方に傾く。
一方、前後可動アーム２４の中間位置にはブラケット２８を介して打設ユニット１４が固定ピン２８ａで枢着され、このブラケット２８は打設ユニット１４の中間位置に固定されている。また前後可動アーム２４の上端には伸縮シリンダー２９が固定ピン２９ａで枢着され、伸縮シリンダー２９の先端に打設ユニット１４の上端が固定ピン２９ｂで枢着されている。この打設ユニット１４には振動機が内蔵されており、この振動機からの振動が下端に設けられた打設ヘッド１４ａに伝達するように構成されている。
したがって、伸縮シリンダー２９を伸張すると、打設ユニット１４は固定ピン２８ａを中心に回動して上端が前方に傾き、打設ヘッド１４ａは後方向に引き下げられる。逆に、伸縮シリンダー２７を収縮すると、打設ユニット１４は固定ピン２８ａを中心に回動して上端が後方に傾き、打設ヘッド１４ａは前方向に突き出される。
打設ユニット１４の前後方向の傾斜角度を調整する方法について、さらに附言すれば、打設ユニット１４は、固定ピン２８ａにより前後可動アーム２４に枢着されたものであるため、伸縮シリンダー２７を伸縮させたときには、打設ユニット１４も前後可動アーム２４と共に傾斜するものである。したがって、打設ユニット１４の傾斜角度は、伸縮シリンダー２７と伸縮シリンダー２９の両方の伸縮により調整される。
【００１７】
次に、締固め装置１０により溝底面を締め固める方法について説明する。
路面や地盤面を掘削して形成した溝の底面に締固め装置１０を設置する。このとき、締固め装置１０は、図２に示したように、ほぼ同じ幅で形成されたクローラ１１とベースマシン１３との平面位置が重なり、機体幅は最小になるように設定されている。締固め装置１０は、外部操作装置により作業員が路面や地盤面上から操作され、たとえ溝壁面が崩落しても作業員の溝内での事故を防止することができる。
溝の底面に粘土やベントナイト等の被締固め材料を敷き均した後に、締固め装置１０をクローラ１１により走行して締固め箇所付近まで移動する。
そして、各伸縮シリンダーを伸縮することにより、打設ヘッド１４ａの位置合わせを行う。すなわち、伸縮シリンダー２７と伸縮シリンダー２９とを伸縮させて打設ユニット１４の前後方向の傾斜角度を調整し、打設ヘッド１４ａの底面が溝底面にほぼ平行になるようにする。また伸縮シリンダー２６を伸縮させて打設ユニット１４の左右方向の位置を調整する。このようにして位置合わせが終了したら、伸縮シリンダー２５を伸張して打設ヘッド１４ａを下降させて締固め面に接地させ、打設ユニット１４の振動機を稼動させる。これにより振動が打設ヘッド１４ａまで伝わり、溝底面に敷き均された被締固め材料が締め固められる。この後、伸縮シリンダー２５を収縮して打設ヘッド１４ａを上昇させ、伸縮シリンダー２６を伸縮させて打設ユニット１４の位置を左右方向に若干ずらし、再び、打設ヘッド１４ａを下降させて被締固め材料を締め固める。
このようにして、溝の幅方向、すなわち左右方向の締め固めが終了したら、締固め装置１０をクローラ１１により走行させて打設ユニット１４の位置を前後方向に若干ずらし、上記と同様にして打設ヘッド１４ａの上下方向の移動と左右方向の移動とを繰り返し行えば、溝底面に敷き均された被締固め材料の所要長さにわたる締め固め作業が終了する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかる締固め装置を側方から見た図である。
【図２】本発明にかかる締固め装置を上方から見た図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は締固め装置における上下可動部とリンクと伸縮シリンダーと左右可動部との連結状態を示すため、これら部材を前側から見た図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の締固め装置を上方から見た図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  締固め装置
１１  クローラ
１３  ベースマシン
１４  打設ユニット
１９  ガイドポスト
２０  アーム連結体
２１  上下可動部
２２  リンク
２３  左右可動部
２４  前後可動アーム
【図１】
2007186908.tif 000003
【図２】
2007186908.tif 000004
【図３】
2007186908.tif 000005
【図４】
2007186908.tif 000006