(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積み上げられた土砂を成形して打設コンクリートの型枠とする土砂型枠の成形方法であり、積み上げられた土砂の端面に走行式建設機械に設けた土砂型枠法面整形用の面板を押し当て、走行式建設機械のバケットで前記土砂の天端を成形することにより土砂を前記面板側へ寄せて土砂型枠の法面を整形し、所定の形状を持つ土砂型枠を成形することを特徴とする土砂型枠の成形方法。
【請求項２】
土砂型枠を成形するための建設機械であり、バケットを備えた上部旋回体と下部走行体からなる走行式建設機械の下部走行体に土砂型枠法面整形用の面板が設けられていることを特徴とする土砂型枠成形用建設機械。
【請求項３】
請求項２に記載の土砂型枠成形用建設機械において、土砂型枠法面整形用の面板は下部走行体のトラックフレームに昇降機構または進退移動機構を介して取付けられていることを特徴とする土砂型枠成形用建設機械。
【請求項４】
請求項３に記載の土砂型枠成形用建設機械において、昇降機構または進退移動機構の先端に面板取付部材が設けられ、この面板取付部材に角度調整部材を介して土砂型枠法面整形用の面板が取付けられていることを特徴とする土砂型枠成形用建設機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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用建設機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
砂防ダム等では、超硬練りのコンクリート（ＲＣＣ：Roller Compacted Concrete)の型枠として現地土砂を成形して得られた土砂型枠を用い、コンクリート打設を行っている。ＲＣＣは、ダンプ等で左右一対の土砂型枠間に荷下ろしされ、ブルドーザー等で敷き均され、振動ローラー等で締め固められる。
【０００３】
図５は、このような土砂型枠の１例の概略を示したものであり、積み上げた現地土砂Ａを成形して、構築されるコンクリート構造物Ｂの長手方向に平行な一対の土砂型枠１，１を形成する。土砂型枠１は、その型枠面が所定の勾配で傾斜する法面１ｂとされ、左右一対の土砂型枠１，１で形成される偏平な逆台形の空間にコンクリート２を打設して締め固める。次いで、完成した土砂型枠１及びコンクリート２の平らな上面に、次の土砂型枠１，１を間隔を狭めて成形し、コンクリート２を打設して締め固めし、以上のような土砂型枠１の成形とコンクリート２の打設・締固めを順次繰り返すことにより、砂防ダム等のコンクリート構造物Ｂが構築される。
【０００４】
このような構成の土砂型枠１の成形には、従来、バックホウ等の走行式建設機械のブーム先端に法面整形用の専用バケットを取付け、この専用バケットの下面で土砂型枠１の天端１ａ及び法面１ｂを叩いて成形している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、土砂型枠の天端及び法面の両方をバックホウ等のバケットで成形する場合、法肩の整形にはオペレータの熟練度を必要とし、また、そのための作業に時間がかかる。さらに、バケットによる成形では、構築するコンクリート構造物の長手方向の通りを出すのが難しい。また、危険な現場の場合には、無人化施工が望まれており、バケットによる天端及び法面の成形では無人化施工が難しい。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、砂防ダム等のコンクリート構造物の土砂型枠の成形に際し、バックホウ等のバケットで土砂の天端のみを成形するだけで所望の形状を持つ土砂型枠を成形することができ、成形作業が容易になると共に、作業効率の向上を図ることができ、土砂型枠のライン出しも容易となり、さらに、無人化施工も容易となる土砂型枠の成形方法及び土砂型枠成形用建設機械を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、積み上げられた土砂を成形して打設コンクリート（ＲＣＣ等）の型枠とする土砂型枠の成形方法であり、積み上げられた土砂の端面に走行式建設機械に設けた土砂型枠法面整形用の面板を押し当て、走行式建設機械のバケットで前記土砂の天端を成形することにより土砂を前記面板側へ寄せて土砂型枠の法面を整形し、所定の形状を持つ土砂型枠を成形することを特徴とする土砂型枠の成形方法である。
【０００８】
本発明の請求項２は、土砂型枠を成形するための建設機械であり、バケットを備えた上部旋回体と下部走行体からなる走行式建設機械の下部走行体に土砂型枠法面整形用の面板が設けられていることを特徴とする土砂型枠成形用建設機械である。
【０００９】
請求項１及び２において、走行式建設機械は、例えばバックホウであり、その下部走行体のトラックフレームの側面に土砂型枠法面整形用の面板を取付け、この面板を土砂の端面に押し付け、バックホウのバケットで土砂の天端を成形することにより土砂を面板側へかき寄せて締め固め、土砂型枠の法面を整形し、上部旋回体に備えられているバケットと前記面板で土砂型枠の天端及び法面を同時に成形する。また、走行式建設機械を土砂型枠の延在方向に面板の長さ分だけ移動させて前記成形作業を順次繰り返す。走行式建設機械はクローラ式が好ましいが、ホイール式などでもよい。
【００１０】
本発明の請求項３は、請求項２に記載の土砂型枠成形用建設機械において、土砂型枠法面整形用の面板は下部走行体のトラックフレームに昇降機構または進退移動機構を介して取付けられていることを特徴とする土砂型枠成形用建設機械である。
【００１１】
この請求項３は、走行式建設機械を土砂型枠の延在方向に面板の長さ分だけ移動させる際、面板を土砂型枠から退避させ、移動後は、面板を土砂の端面に押し付けることができるようにした場合である。昇降機構は、回転アームと昇降シリンダ等から構成し、面板を上昇回転させて上方に退避させ、下降回転させて基礎面（コンクリート面）にセットする。進退移動機構は、シリンダ等から構成し、水平に進退移動させる。
【００１２】
本発明の請求項４は、請求項３に記載の土砂型枠成形用建設機械において、昇降機構または進退移動機構の先端に面板取付部材が設けられ、この面板取付部材に角度調整部材を介して土砂型枠法面整形用の面板が取付けられていることを特徴とする土砂型枠成形用建設機械である。
【００１３】
この請求項４は、面板の傾斜角を任意に設定できるようにした場合である。面板と面板取付部材（取付板）の下部同士をピンヒンジで接続し、上部同士を角度調整部材（ターンバックル等）で連結する。面板の傾斜角を変えることで、土砂型枠の法面の勾配及び天端の高さを任意に設定することができる。
【００１４】
以上のような構成において、砂防ダム等のコンクリート構造物の土砂型枠の成形に際し、積み上げられた土砂の端面に面板を押し付け、バックホウ等のバケットで土砂の天端のみを成形だけで所望の形状を持つ土砂型枠を成形することができ、従来のバケットのみによる成形のように法面整形の熟練作業が不要となり、成形作業が容易になると共に、作業効率の向上を図ることができる。
【００１５】
また、バックホウ等で面板を移動させてセットすればよいため、土砂型枠のライン出しも容易となり、さらに、無人化施工も容易となる。
【００１６】
また、面板を昇降機構や進退機構を介して下部走行体のトラックフレームに取付けることで、面板を成形位置に容易に確実にセットすることができる。また、面板を角度調整部材を介して面板取付部材に取付けることで、土砂型枠の法面の勾配及び天端の高さを任意に設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１〜図４は、本発明の土砂型枠の成形方法に用いる土砂型枠成形用建設機械の１実施形態とその成形状況を示したものである。図５は、本発明により成形される土砂型枠の１例の概略を示したものである。
【００１８】
図１、図２において、本発明の土砂型枠成形用建設機械１０は、バックホウ１１を利用したものである。バックホウ１１は、上部旋回体１２とクローラ式の下部走行体１３からなり、上部旋回体１２は、起伏可能なブーム１４と、このブーム１４の先端に上下方向に回転可能に取付けられたアーム１５と、このアーム１５の先端に上下方向に回転可能に取付けられたバケット１６を備えている。
【００１９】
このようなバックホウ１１において、下部走行体１３の片側のクローラ（履帯）１７のトラックフレーム１８の側面に土砂型枠法面整形用の面板（サイドブレード）１９を取付け、土砂型枠１の設置位置に積み上げられた土砂Ａの内側の端面に面板１９を所定の傾斜角θで押し当て、バケット１６の下面で土砂型枠１の天端１ａを成形することにより土砂Ａを面板１９側へかき寄せて締め固め、土砂型枠１の所定の勾配を持つ法面１ｂを整形する。バケット１６は、通常使用されるものでもよいし、下面が平な天端整形用の専用バケットでもよい。
【００２０】
面板１９は、図２〜図４に示すように、適当な幅と長さを有する長方形状の鋼板等であり、その幅と傾斜角θを変えることにより、土砂型枠１の単位高さ及び法面１ｂの勾配を任意に設定することができる。また、その長さにより、土砂型枠１の長手方向における１回の成形長さが決定される。
【００２１】
この面板１９は、図３、図４に示すように、取付板２０に傾斜させて取付け、この取付板２０を一対のアーム２１，２１と一対の昇降シリンダ２２，２２を介してトラックフレーム１８に取付け、上下方向に回転して昇降できるようにされている。なお、これに限らず、例えばシリンダ等により土砂Ａに対して水平に進退移動できるようにしてもよい。
【００２２】
アーム２１は、その基端部をトラックフレーム１８の長手方向の端部における側面に軸２３を介して取付け、その先端部を取付板２０の下部に固定する。昇降シリンダ２２は、アーム２１の内側に配設し、そのシリンダ基部をピンヒンジ２４によりトラックフレーム１８の上面に固定し、そのピストン軸先端をピンヒンジ２５により取付板２０の下部に固定する。なお、トラックフレーム１８には、下部に多数のトラックローラが、上部に複数のキャリアローラが設けられているが、前述のように取付ければ、走行に支障をきたすことはない。
【００２３】
面板１９は、取付板２０に固定してもよいが、角度調整できるようにするのが好ましい。即ち、図３、図４に示すように、面板１９と取付板２０の下部同士を取付板２０の長手方向の両端部においてピンヒンジ２６で連結し、長手方向に間隔をおいて複数配設した角度調整用のターンバックル２７により面板１９と取付板２０の上部同士を接続する。
【００２４】
図３に示すように、昇降シリンダ２２のピストンロッドを伸縮させることで、面板１９が軸２３を回転中心として昇降し、面板１９を上方に退避させ、かつ、基礎面（コンクリート面）上にセットすることができる。面板１９は、セットした状態で傾斜角θが例えば４５°となるように、ターンバックル２７により調整する。また、ターンバックル２７で任意の傾斜角に設定できることはいうまでもない。面板１９の上端は、天端１ａの成形に際して天端レベルのメジャーとして利用される。なお、ターンバックルに限らず、シリンダ等で角度調整することもできる。
【００２５】
なお、図４に示すように、面板１９には、必要に応じて、その両端部にサイドガイド２８が設けられ、その上端部にクラウンカバー２９が設けられる。サイドガイド２８は、面板１９を補剛するため、また、土砂型枠１の成形が終了した後、面板１９を移動させる際、成形した法面１ｂを面板１９の端部で崩すのを防止するために設けられる。クラウンカバー２９は、面板１９と取付板２０の間に土砂が侵入するを防止するために設けられる。
【００２６】
以上のような構成の土砂型枠成形用建設機械を使用して、以下に示すような手順で土砂型枠の成形を行う。
【００２７】
(1) 基礎面あるいは既に打設されたコンクリート面にバックホウ１１を乗り入れ、土砂型枠１の設置位置に積み上げられた土砂Ａの内側の端面に面板１９をセットし所定の傾斜角θで押し当て、バケット１６の下面で土砂型枠１の天端１ａを成形すると同時に、土砂Ａを面板１９側へかき寄せ締め固めることにより土砂型枠１の所定の勾配を持つ法面１ｂを成形する。図４に示すように、土砂型枠１が所定の単位長さ（面板１９の長さ）にわたって所定の形状に成形される。
【００２８】
(2) 面板１９を上昇退避させ、バックホウ１１を単位長さ分（面板１９の長さ分）だけ土砂型枠１の延在方向（コンクリート構造物の長手方向）に走行させ、次いで、面板１９を下降させてセットし、上記(1) の土砂型枠の単位長さ分の成形を行う。なお、面板１９は、上昇退避させることなく、バックホウ１１の移動によりそのままスライドさせることもできる。
【００２９】
(3) 以上のような土砂型枠の単位長さ分の成形と走行を順次繰り返し、片側の土砂型枠１が完成すると、反対側の土砂型枠１を同様に成形する。
【００３０】
左右一対の土砂型枠１，１が完成すると、図５に示すように、従来と同様、土砂型枠１，１で形成される偏平な逆台形の空間にＲＣＣのコンクリート２を打設し締め固め、以上のような土砂型枠１の成形とコンクリート２の打設・締固めを順次繰り返すことにより、砂防ダム等のコンクリート構造物Ｂが構築される。
【００３１】
なお、無人化施工を行う場合には、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用し、バックホウ１１にＧＰＳのアンテナや受信機、監視カメラ装置、自動制御装置などを搭載し、ＧＰＳのアンテナや受信機、監視カメラのモニタ、コントローラなどを備えた遠隔操作局により、デジタル無線等で遠隔操作する。
【００３２】
なお、以上は、砂防ダム等の土砂型枠の成形に適用した例について説明したが、その他のコンクリート構造物の土砂型枠の成形にも本発明を適用できることはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏することができる。
【００３４】
(1) 砂防ダム等のコンクリート構造物の土砂型枠の成形に際し、積み上げられた土砂の端面に面板を押し付け、走行式建設機械のバケットで土砂の天端のみを成形だけで所望の形状を持つ土砂型枠を成形することができ、従来のバケットのみによる成形のように法面整形の熟練作業が不要となり、成形作業が容易になると共に、作業効率の向上を図ることができる。
【００３５】
(2) 走行式建設機械で面板を移動させてセットすればよいため、土砂型枠のライン出しも容易となり、良好な形状の土砂型枠を効率良く形成することができる。
【００３６】
(3) 走行式建設機械で面板を移動させてセットすればよいため、無人化施工も容易となり、危険な現場にも有効に適用することができる。
【００３７】
(4) 面板を昇降機構や進退機構を介して下部走行体のトラックフレームに取付けることで、面板を成形位置に容易に確実にセットすることができる。
【００３８】
(5) 面板を角度調整部材を介して面板取付部材に取付けることで、土砂型枠の法面の勾配及び天端の高さを任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の土砂型枠の成形方法に用いる土砂型枠成形用建設機械の１実施形態とその成形状況を示す正面図である。
【図２】図１の土砂型枠成形用建設機械の平面図である。
【図３】図１の土砂型枠成形用建設機械の部分拡大正面図である。
【図４】図１の土砂型枠成形用建設機械の土砂型枠法面成形用の面板部分を示す斜視図である。
【図５】本発明により成形される土砂型枠の１例の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ…現地土砂
Ｂ…コンクリート構造物（砂防ダム等）
１…土砂型枠
１ａ…天端
１ｂ…法面
２…コンクリート（ＲＣＣ等）
１０…土砂型枠成形用建設機械
１１…バックホウ
１２…上部旋回体
１３…下部走行体
１４…ブーム
１５…アーム
１６…バケット
１７…クローラ（履帯）
１８…トラックフレーム
１９…面板（サイドブレード）
２０…取付板
２１…アーム
２２…昇降シリンダ
２３…軸
２４…ピンヒンジ
２５…ピンヒンジ
２６…ピンヒンジ
２７…ターンバックル
２８…サイドガイド
２９…クラウンカバー
【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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