JP2010013880A - コンクリート圧送用ブーム機構 - Google Patents

Abstract

【課題】解体荷下ろしのための分離と再連結が容易なブーム機構を提供する。
【解決手段】下段ブームと中段ブームと上段ブームとを各々起伏自在に連結して連結ブーム間に取り付けた起伏用シリンダの伸縮動により起伏動作するように構成する。下段ブームは基端側を縦軸回りに旋回自在な旋回支柱に起伏自在に連結してその間に取り付けた起伏用シリンダの伸縮動により起伏動作するように構成する。下段ブームは更にその長手方向略中央部にて２分割して着脱可能に構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高層建築現場においてコンクリートポンプ車から圧送された生コンクリートをコンクリート打設個所に導く輸送管を付設した折りたたみ式のブーム機構に関し、特には、高所マスト上での作業を終えて地上に降ろす際に、降ろし易い構造体に容易に分離できる構成にしたコンクリート圧送用ブーム機構に関する。

現在、建設現場におけるコンクリート打設工法としてコンクリートポンプ工法が主流になっている。コンクリートポンプ工法では、コンクリートミキサ車で建設現場に搬送されてきた生コンクリートをコンクリートポンプと輸送管を使用して打設個所まで圧送し、打設を行なう。このコンクリートの圧送には、車両にコンクリートポンプとブーム機構を架装し、ブーム機構に沿わせた輸送管を通してブーム先端のホースに圧送するブーム車が用いられることが多い。

しかし、車両にブーム機構を架装するブーム車方式は、打設可能範囲がブーム車を中心とする所定範囲に限られるためブームの届かない高層建築物には適用できない。ブーム車方式で対処できない高層建築物の場合には、ブーム機構をタワークレーンと同じように高所マスト上に設置し、超高圧仕様のコンクリートポンプを使用して圧送する方式が採用される。ブーム機構を取り付けるマストは建築物内部の床板を貫通して仮設したり、建築物の外部に仮設したり、建物の梁を利用して仮設したりされる。

このマスト上にブーム機構を設置する方式は、ポンプの問題さえ解決すれば高層建築物にも適用できる。しかし、最上層での打設作業を終えた後はブーム機構を地上に降ろさねばならないが、ブーム機構は重量物で重さは３トンを軽く超える。そのため、その分解と荷下ろしには膨大な時間と費用がかかる問題がある。
特開２００１−３５５３３８号公報

本発明は、従来技術のこうした問題点を解決するためになされたもので、その課題は高層建築現場における高所マスト上に設置して生コンクリートを打設個所に導く折りたたみ式のブーム機構であって、最上層での作業を終えて地上に降ろす際に軽量構造体に容易に分離できる構成にしたブーム機構を提供することにある。

前記課題を解決するための手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、請求項１に記載の発明は、コンクリートポンプ車から圧送された生コンクリートを通す輸送管が付設され、該輸送管を通って輸送されたコンクリートを打設個所へ導く折りたたみ式に構成されたコンクリート圧送用ブーム機構であって、該ブーム機構４は下段ブーム１１と中段ブーム１２と上段ブーム１３とを各々起伏自在に連結して連結ブーム間に取り付けた起伏用シリンダ２２、２４の伸縮動により起伏動作するように構成してあり、下段ブーム１１は基端部を縦軸回りに旋回自在な旋回支柱９に起伏自在に連結してその間に取り付けた起伏用シリンダ１７の伸縮動により起伏動作するように構成してあり、下段ブーム１１は更にその長手方向略中央部にて２分割して着脱可能に構成してあることを特徴とするコンクリート圧送用ブーム機構である。

このような構成にすれば、着脱部から先のブーム機構は重量がブーム機構全体より軽くなるためその部分を重量３ton以下で構成しておくことが可能になる。そうしておけば高層建築の最上層での作業を終えて地上に降ろす際に吊り下げ荷重３tonのクレーンで地上に降ろすことが可能になる。下段ブームを一体型に構成した従来のブーム機構の場合は重量が３tonを超えるため細かく解体して降ろす必要があり、それに比べると本構成のブーム機構の場合は荷下ろし、再組立てに要する時間と費用を大幅に削減できる。また、着脱部より基端側の下段ブームと水平旋回機構はそのままで、着脱部の先には建築現場に最適なブーム長のブーム機構を選択して取り付けることが可能になる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリート圧送用ブーム機構において、下段ブーム１１は長手方向略中央部にて基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１２ｂに２分割されており、両ブームは基端側ブーム１１ａの着脱面に近い両側面から先端側ブーム１１ｂ側に斜め上方に突出したブラケット３４、３５と先端側ブーム１１ｂの着脱面に近い両側面から基端側ブーム１１ａ側に斜め上方に突出したブラケット５１との各先端部に設けたピン孔３７、５３にピン６０を挿脱可能に取り付けて結合すると共に、着脱面に近い両ブームの両側面下部に取り付けたブラケット４１、５６間にボルト４２を渡してナット６３で締め付けて連結するように構成してあることを特徴とするコンクリート圧送用ブーム機構である。

このような構成のブーム機構は、請求項１に記載のブーム機構と同様の効果を奏する。

以下、本発明に係るコンクリート圧送用ブーム機構の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、そのブーム機構を採用したコンクリート圧送装置（コンクリート・ディストリビュータ）の機構部の全体図である。コンクリート圧送装置１は、水平旋回機構２、カウンタウェイト機構３、ブーム機構４を備えて構成されている。

水平旋回機構２はモータ６と減速ギヤにより垂直軸線回りに３６０°旋回可能な旋回支柱９を備え、マスト８上に設置される。カウンタウェイト機構３は旋回支柱９に着脱可能に水平取り付けした支持フレーム３ａとその先端部に取り付けたカウンタウェイト３ｂからなり、ブーム機構４との重量バランスを保つ。

ブーム機構４は下段ブーム１１、中段ブーム１２、上段ブーム１３からなり、折りたたみ式に構成されている。下段ブーム１１は、基端が旋回支柱９の先端部に設けた水平枢軸１５に起伏動可能に枢結されている。その断面は四角形で筒状に形成されており、その基端近くの下面は開放されて断面コ状になっている。その断面コ状部の内側と旋回支柱９に取り付けたブラケット１６との間に起伏用シリンダ１７が枢結されており、その伸縮動により下段ブーム１１は起伏動作を行なう。本ブーム機構４の特徴として下段ブーム１１は長手方向略中央部にて２分割され、後述する構造により着脱可能に構成されている。

下段ブーム１１の先端には、中段ブーム１２が上下方向に揺動可能に枢結されている。図２は下段ブーム１１と中段ブーム１２との連結部の構成とその動作過程を示した図である。下段ブーム１１の先端部と中段ブーム１２の基端部とは水平枢軸２０により枢結され、両ブーム間にはリンク機構２１が取り付けてある。リンク機構２１はリンク第１部材２１ａとリンク第２部材２１ｂからなり、リンク第１部材２１ａは「く」字状に屈曲した形状に、リンク第２部材２１ｂは直線状に形成してある。リンク第１部材２１ａの基端部は下段ブーム１１の先端部の断面コ状部の内側に枢結され、先端部はリンク第２部材２１ｂの一端に枢結されている。リンク第２部材２１ｂの他端は中段ブーム１２の基端部の断面コ状部の内側に枢結されている。下段ブーム１１の先端近くの下方に張り出して取り付けたブラケット２３とリンク第１部材２１ａの先端部との間には起伏用シリンダ２２が枢結されている。

図２の（１）は起伏用シリンダ２２を全縮させた状態の図で、中段ブーム１２は下段ブーム１１とほぼ平行となる位置まで折りたたまれた状態になる。起伏用シリンダ２２が伸長するにつれて中段ブーム１２は図２の（２）に示すように旋回しながら開いていき、起伏用シリンダ２２が全伸長した状態では図２の（３）に示すように下段ブーム１１とほぼ直線となる位置まで開く。

中段ブーム１２の先端には、上段ブーム１３が上下方向に揺動可能に枢結されている。中段ブーム１２と上段ブーム１３との連結部の構成は下段ブーム１１と中段ブーム１２の連結部の構成と同様であり、起伏用シリンダ２４の伸縮動とリンク機構２５とにより上段ブーム１３は中段ブーム１２に対して上下方向に揺動する。

次に、下段ブーム１１の長手方向略中央部に設けた着脱部３０の構造について説明する。下段ブーム１１は、基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１１ｂに２分割して構成されている。基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１１ｂとは作業時には連結してあるが、高所での作業を終えて地上に降ろす際には着脱部３０で分離して別々に降ろすためである。

図３の（１）は着脱部３０の連結状態の平面図、図３の（２）はその正面図である。図４の（１）は基端側ブーム１１ａの着脱端部の平面図、図４の（２）はその正面図、図４の（３）は側面図、図５の（１）は先端側ブーム１１ｂの着脱端部の平面図、図５の（２）はその正面図、図５の（３）は側面図である。

下段ブーム１１は、鋼板を溶接して断面四角形の筒体に形成されている。左右の側面板３２の内側には、側面板３２と同サイズの補強板３３が側面板３２と平行に取り付けてある。左右の側面板３２の着脱部３０側端部には、先端側ブーム１１ｂ側に向けて斜め上方に突出したブラケット３４が形成してある。補強板３３にも側面板３２と同様に斜め上方に突出したブラケット３５が形成してある。

ブラケット３４、３５の各先端部には、先端側ブーム１１ｂの着脱端面を含む平面上に位置する同一水平線を軸線とするピン孔３７が設けてある。各ピン孔３７の周りには、補強のための溶接による肉盛りが施してある。側面板３２のブラケット３４の上部は、補強板３３のブラケット３５よりも先端側ブーム１１ｂの側に少し突出しており、その部分には連結作業時に先端側ブーム１１ｂに設けられた後述のブラケット５１をブラケット３４、３５間に誘導するガイド片３８が溶接取り付けしてある。

更に、基端側ブーム１１ａの下面先端部には、下面板より厚みのある幅狭の矩形板４０が、両端を側面板３２より僅かに突出させて溶接してある。その突出部には矩形板４０を挟むようにして上下に小さいブラケット４１ａ、４１ｂが溶接取り付けしてある。そのブラケット４１ａ、４１ｂには連結時に基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１１ｂの端面下部を締め付け固定するための締め付けボルト４２が水平旋回可能に取り付けてある。

基端側ブーム１１ａの上面先端部の上面板４３は、ブラケット３４、３５を補強するため山形に上方に突出した形状で張り渡してある。

先端側ブーム１１ｂも鋼板を溶接して断面四角形の筒体に形成されている。左右の側面板５０の着脱部３０側端部には、基端側ブーム１１ａ側に向けて斜め上方に突出したブラケット５１が形成してある。ブラケット５１を構成する側面板５０の内面には補強板５２が溶接取り付けしてある。

ブラケット５１の先端部には、先端側ブーム１１ｂと連結したときにブラケット３４、３５のピン孔３７と重なる位置にピン孔５３が設けてある。ピン孔５３の周りには補強のための溶接による肉盛りが施してある。

先端側ブーム１１ｂの下面先端部にも、基端側ブーム１１ａの矩形板４０に対向する位置に厚みのある幅狭の矩形板５５が、両端を側面板５０より僅かに突出させて溶接してある。その突出部には矩形板５５を挟むようにして上下に小さいブラケット５６ａ、５６ｂが溶接取り付けしてある。先端側ブーム１１ｂと連結させた状態で基端側ブーム１１ａのブラケット４１ａ、４１ｂに取り付けた締め付けボルト４２を水平旋回させると、締め付けボルト４２はブラケット５６ａ、５６ｂ間の隙間に入る。ボルト先端部はブラケット５６ａ、５６ｂより先端側にはみ出した状態となる。その状態でボルト４２にワッシャ６２とナット６３を取り付けて両ブームの端面下部を締め付け固定できるようになっている。

先端側ブーム１１ｂの上面先端部の上面板５８は、ブラケット５１を補強するため山形に上方に突出した形状で張り渡してある。

基端側ブーム１１ａに先端側ブーム１１ｂを連結させる際は、先端側ブーム１１ｂのブラケット５１を基端側ブーム１１ａのブラケット３４に取り付けたガイド片３８を利用してブラケット３４、３５間に誘導し、両ブームの着脱端面を密着させる。密着させると、ブラケット３４、３５に設けられたピン孔３７とブラケット５１に設けられたピン孔５３とが孔中心軸を一致させた状態で重なるので重なったピン孔にピン６０を挿着して固定する。ピン６０は、短いピンを左右別々に挿着する。

続いて、基端側ブーム１１ａのブラケット４１ａ、４１ｂに取り付けた締め付けボルト４２を水平旋回させ、先端側ブーム１１ｂのブラケット５６ａ、５６ｂ間に入り込ませる。ボルト先端部はブラケット５６ａ、５６ｂより先端側にはみ出した状態になるので、ボルト４２にワッシャ６２とナット６３を取り付けて両ブームの端面下部を締め付け固定させる。以上の作業により基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１１ｂとは強固に連結される。連結を解くにはワッシャ６２とナット６３、ピン６０を取り外せばよい。

先端側ブーム１１ｂより先の方には、油圧で動作させる起伏用シリンダ２２、２４が取り付けられている。油圧配管は下段ブーム１１、中段ブーム１２の右側面に沿って配設してあり、基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１１ｂとの着脱部３０は、着脱を容易にするため両端にクイックジョイントの付いたフレキシブルホースで渡してある。

生コンクリートは、コンクリート輸送管を通して上段ブーム１３の先端部に取り付けた先端ホース６６に導かれる。コンクリート輸送管は各ブームの側面に沿って管固定具を用いて取り付けてある。基端側ブーム１１ａと先端側ブーム１１ｂとの着脱部３０では、両端にフランジの付いた短い輸送管を使用して分離可能に接続してある。着脱部３０で分離する際はその短い輸送管を取り外す。

以上説明したように、本実施形態のブーム機構４は下段ブーム１１を長手方向略中央部で２分割して着脱可能な構造に構成してある。このように着脱可能な構造にしたことにより、次のような効果を奏する。

第１点として、高層建築の最上層での作業を終えて地上に降ろす際に着脱部３０で分離できる。分離すれば着脱部から先の重量はブーム機構全体より軽くなるため、その部分を重量３ton以下で構成しておくことが可能になる。そうしておけば着脱部３０で分離するだけでブーム機構４の主要部を吊り下げ荷重３tonのクレーンで地上に降ろすことができる。作業終了後は図６に示すようにブーム機構４を折りたたむ。折りたたみ後、着脱部３０の渡り用の油圧ホース、コンクリート輸送管を取り外し、次いで着脱部３０のボルト締めを解き、ピン６０を取り外す。これにより先端側ブーム１１ｂ、中段ブーム１２、上段ブーム１３を組立て状態のまま基端側ブーム１１ａから切り離すことができる。続いてカウンタウェイト機構３を水平旋回機構２から取り外す。これによりコンクリート圧送装置１は、図７に示すような重量３ton以下の３個の軽量構造体に分離される。

下段ブームを一体型に構成した従来のブーム機構の場合は重量が３tonを超え、吊り下げ荷重３tonのクレーンでは地上に降ろすことできなかった。そのため下段ブーム１１と中段ブーム１２の接続部、下段ブーム１１と水平旋回機構２との接続部等で分離する必要があった。これら部分での分離は油圧シリンダの取り外し、リンク機構の解体、２つのブームを繋ぐ枢軸の取り外し、コンクリート輸送管の取り外し等を必要とするため多大な時間と費用を要した。本実施形態のブーム機構４は分離、再連結を容易に行なえる着脱部３０を設けたため、解体荷下ろしと再連結に要する時間と費用を大幅に削減できる。

第２点として、着脱部３０より基端側の下段ブーム１１と水平旋回機構２は交換せずにそのまま使用して、着脱部３０の先に建築現場に最適なブーム長のブーム機構を選択して取り付けることができる。図８は、着脱部３０から先に図１に示したよりもブーム長が約２０％短いブーム機構を接続した図である。こうしたことが可能なため、従来のように各種サイズ毎に水平旋回機構２を含めた複数のコンクリート圧送装置１を準備しておく必要のない利点がある。

本発明に係るブーム機構４を採用したコンクリート圧送装置１の機構部の全体図である。 下段ブーム１１と中段ブーム１２との連結部の構成とその動作過程を示す図である。 着脱部３０の連結機構を示す図である。 基端側ブーム１１ａの端部の構成を示す図である。 先端側ブーム１１ｂの端部の構成を示す図である。 ブーム機構４を折りたたんだ状態の図である。 コンクリート圧送装置１を３個の軽量構造体に分離した図である。 基端側ブーム１１ａの先にサイズの異なるブーム機構を連結した図である。

符号の説明

図面中、１はコンクリート圧送装置、４はブーム機構、１１は下段ブーム、１１ａは基端側ブーム、１１ｂは先端側ブーム、１２は中段ブーム、１３は上段ブーム、１７、２２、２４は油圧シリンダ、３４、３５、５１はブラケット、３７、５３はピン孔、４１ａ、４１ｂはブラケット、４２はボルト、５６ａ、５６ｂはブラケット、６０はピンを示す。

Claims (2)

1. コンクリートポンプ車から圧送された生コンクリートを通す輸送管が付設され、該輸送管を通って輸送されたコンクリートを打設個所へ導く折りたたみ式に構成されたコンクリート圧送用ブーム機構であって、
   該ブーム機構は下段ブームと中段ブームと上段ブームとを各々起伏自在に連結して連結ブーム間に取り付けた起伏用シリンダの伸縮動により起伏動作するように構成してあり、
   下段ブームは基端部を縦軸回りに旋回自在な旋回支柱に起伏自在に連結してその間に取り付けた起伏用シリンダの伸縮動により起伏動作するように構成してあり、
   下段ブームは更にその長手方向略中央部にて２分割して着脱可能に構成してあることを特徴とするコンクリート圧送用ブーム機構。
2. 請求項１に記載のコンクリート圧送用ブーム機構において、前記下段ブームは長手方向略中央部にて基端側ブームと先端側ブームに２分割されており、両ブームは基端側ブームの着脱面に近い両側面から先端側ブーム側に斜め上方に突出したブラケットと先端側ブームの着脱面に近い両側面から基端側ブーム側に斜め上方に突出したブラケットとの各先端部に設けたピン孔にピンを挿脱可能に取り付けて結合すると共に、着脱面に近い両ブームの両側面下部に取り付けたブラケット間にボルトを渡してナットで締め付けて連結するように構成してあることを特徴とするコンクリート圧送用ブーム機構。