JP2013194363A - 揚土装置 - Google Patents

Abstract

【課題】掘削時に、バケットを安全で効率よく昇降させるとともに、低コストで簡単に設置可能な揚土装置を提供する。
【解決手段】側壁覆工を構築するライナープレートＬに取り付けられ、複数のガイドレール部材２ａ〜２ｄを縦穴Ｈの深さに合わせて継ぎ足し構設されるガイドレール２と、クレーンに昇降可能に繋がれ、土砂等を入れるバケット４と、バケット４に取り付けられ、ガイドレール２に収納されるローラー６とを備え、ガイドレール２は、断面視Ｃ型で、開口部３を有しており、バケット４は、クレーンで昇降されると、バケット４に開口部３を介して取り付けられたローラー６が、ガイドレール２内で回転し、ガイドレール２に沿って昇降するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、掘削穴の壁面にガイドレールを設け、ガイドレールに収納されるローラーが回転することで、クレーンに繋がれたバケットが、ガイドレールに沿って安全でスピーディーに昇降できるようにした揚土装置に関する。

深礎工等における掘削時には、掘削速度に負けないように掘削土を掘削穴から引き上げ、排出する必要がある。そのような揚土装置の技術として、特許文献１が知られている。

この特許文献１に開示された掘削・揚土装置は、図６に示すように、作業階の床面に形成した開口部１０２の内側にフレーム１０６を昇降可能に配置し、周囲躯体（梁１１０及び柱１１１）から反力をとってフレーム１０６を昇降させるための昇降機構（チェーンブロック１０９）と、フレーム１０６を作業位置および開口部１０２の内側の収容位置の双方で周囲躯体（梁１１０及び柱１１１）に対して係止する係止機構（ピン１１２）とを備えている。

また、この掘削・揚土装置は、フレーム１０６の内側にクラムシェル１０５が搭載され、フレーム１０６内の下部には作業ステージ１２０が設けられ、そこにクラムシェルのバケット１１６が通過し得る開口部と、バケットからの掘削土砂を受けて側方に搬出する搬出機構（ベルトコンベア１２３）とが設けられている。さらに、フレーム１０６の頂部には、フレーム１０６が収容位置にあるときに、作業階の床面となる履行板１２５が設けられている。

この掘削・揚土装置１０１によれば、クラムシェル１０５，履行板１２５，作業ステージ１２０，及び搬出機構（ベルトコンベア１２３）の全てがフレーム１０６に搭載されており、そのフレーム１０６は開口部１０２の内側において昇降可能であり、かつ係止機構（ピン１１２）によって周囲躯体（梁１１０及び柱１１１）に対して係止可能に設置したので、フレーム１０６を昇降するだけで、掘削及び揚土すべき場所に、作業ステージ１２０と搬出機構（ベルトコンベア１２３）が設置され、その状態において、クラムシェル１０５及び搬出機構（ベルトコンベア１２３）によって、効率的な掘削及び掘削土砂の搬出が可能となる（特許文献１を参照。）。

特許第４２６４８９８号

しかしながら、この従来の掘削・揚土装置１０１は、クラムシェル型のバケット１１６を用いており、クラムシェル型のバケット１１６を大きく開いた状態で降ろす必要があるため、穴底で作業員が掘削作業を行っている状況では使いにくいという問題があった。

また、この装置１０１全体の外殻をなすフレーム１０６は、Ｈ型鋼等の鋼材により立体的に組み立てられており、さらに、開口部１０２の内側に梁１１０及び柱１１１からなる周囲躯体を設ける必要があるため、装置自体が大がかりで、装置設置に時間がかかるとともに、コスト高となる問題もあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、掘削時に、バケットを安全で効率よく昇降させるとともに、低コストで簡単に設置可能な揚土装置を提供することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の揚土装置は、地すべり対策として側壁覆工を構築するライナープレート等の内張に取り付けるガイドレールと、クレーンに昇降可能に繋がれ、土砂等を入れるバケットと、前記バケットに取り付けられ、前記ガイドレールに収納されるローラーとを備え、前記ガイドレールは、断面視Ｃ型で、開口部を有しており、前記バケットは、クレーンで昇降されると、該バケットに前記開口部を介して取り付けられた前記ローラーが、前記ガイドレール内で回転し、該ガイドレールに沿って昇降することを特徴としている。

請求項１に記載の揚土装置によれば、クレーンに繋がれたバケットに取り付けたローラーが、内張に固定されたガイドレールに収納されているので、クレーンの操作によって、バケットを、揺れるのを防ぎながらガイドレールに沿って昇降させることができる。すなわち、バケットは、揺れることなく、固定された場所を昇降するので、穴底にいる作業員は安心感を得ることができ、作業効率の向上に繋がる。

また、請求項１に記載の揚土装置によれば、ガイドレール及びローラーのみを準備すれば、大抵の建設現場において既に保有しているか又はレンタルで調達できるクレーン及びバケットを使用することができるので、低コストで簡単に設置することができる。

さらに、請求項１に記載の揚土装置によれば、掘削の目的に合わせて、クレーン及びバケットの大きさを自由に変更できるので、大小様々な掘削現場においてでも柔軟に対応して使用することができる。

請求項２に記載の揚土装置は、請求項１において、前記ガイドレールは、鋼材からなる複数の断面視Ｃ型のガイドレール部材を連結して構成されており、掘削穴の順次下へと継ぎ足して形成されていくことを特徴としている。

請求項２に記載の揚土装置によれば、請求項１の効果に加えて、ガイドレールを複数のガイドレール部材から連結して構設できるようにしたので、掘削穴の深さに応じてガイドレールの長さを変更することができ、自由度の高いガイドレールを構設することができる。

この発明によれば、掘削時に、バケットを安全で効率よく昇降させるとともに、低コストで簡単に設置可能な揚土装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る揚土装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る揚土装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る揚土装置の各ガイドレール部材の側面図である。 本発明の一実施形態に係る揚土装置のガイドレールの側面図である。 本発明の一実施形態に係る揚土装置のローラーの平面図である。 本発明の一実施形態に係る揚土装置の水平断面図である。 従来の掘削・揚土装置の説明に供する図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は、例えば、図１乃至図５に示すような構成の揚土装置１に適用される。

先ず、図１及び図２を参照して、揚土装置１の構成の概略について説明する。この揚土装置１は、図１に示すように、地盤Ｇに縦穴Ｈを掘削している状況において、側壁覆工を構築する内張に取り付けるガイドレール２と、クレーン（図示省略。）に昇降可能に繋がれ、土砂等を入れるバケット４と、バケット４に取り付けられ、ガイドレール２に収納されるローラー６とを主要部として備えている。

内張は、ガイドレール２を、取り付け支持具であるブラケットプレート７で螺着できるように、例えば、波付け加工されたライナープレートＬで構築されている。ライナープレートＬは、薄肉鋼板に波付け加工をし、その４辺にフランジを設けた構造部材である。左右のフランジ１１を螺着することで、ライナープレートＬ同士を横に継ぎ足して行き、縦穴Ｈが深くなるにつれて、上下のフランジ１１を螺着することで、ライナープレートＬを順次下へと継ぎ足していく構成になっている。

バケット４は、例えば、図１に示すように、上部が開放された円筒形の形状で、アーム９がバケット４の左側面から右側面へと上部開口部を渡るように備えられている。アーム９の上部には、クレーン（図示省略。）の吊りフック５を取り付けできるように、リング１０が備えられており、吊りフック５を介してクレーン（図示省略。）により昇降される。また、アーム９の側部には、ローラー６が螺着される。なお、バケット４は、クレーン（図示省略。）の種類により異なる形のフック５に吊り下げ可能で、側部にローラー６を取り付けられるという条件を備えていれば、市販品を使用することができる。また、バケット４は、上記条件を満たせば、バケット４以外の資材等でもよい。

ガイドレール２は、鋼材であり、図５に示すように、断面視Ｃ型で、開口部３を有している。また、ガイドレール２は、開口部３をライナープレートＬに対して反対向きにして、ブラケットプレート７に固設されている。

具体的にガイドレール２は、図３（Ａ），図３（Ｂ）及び図５に示すように、断面視Ｃ型で、開口部３を有する２ａ〜２ｄのガイドレール部材で構成されている。縦穴Ｈの最上部には、長尺で、一端がラッパ形状に広がったガイドレール部材２ａが口広方向を上にして設置される。縦穴Ｈが深くなるにつれて、長尺で、直線形状であるガイドレール部材２ｂが、順次下へ継ぎ足されていく。最下部には、ラッパ形状であるガイドレール部材２ｃが口広方向を下に向けて設置される。

ガイドレール部材２ａ〜２ｃの継ぎ目は、側面視矩形状のガイドレール部材２ｄを介して、篏合することで形成されている。ガイドレール２の最上部と最下部をラッパ形状としたことで、ローラー６をガイドレール２に収納及び抜き去る際に、口広部１２から簡単に挿入及び抜去することができる。また、ガイドレール部材２ａ〜２ｃを組み合わせることで、縦穴Ｈの深さに応じたガイドレール２を構設して行くことが可能となる。なお、ガイドレール２全体の中間部を構設して行くガイドレール部材２ｂの長さをさらに細かく分けることで、縦穴Ｈの深さに合わせて、より微調整ができるようにしてもよい。

ローラー６は、図１，図２，図４及び図５に示すように、シャフト１３，１４とリング１５，及びベアリング車１６のローラー部材で構成されている。

シャフト１３は、例えば、長さ１１６ｍｍの丸棒状で、中央部が太くて両端部が細くなっており、左右対称に長さ３３ｍｍの細くなった両端部にベアリング車１６を嵌めこみ、さらに、円周状の２カ所に六角穴を有したリング１５を重ね、六角穴を螺合することで、ベアリング車１６が固定されている。また、中央部は長さ５０ｍｍであり、長手方向中央部には直径１２ｍｍの貫通した穴を有している。

シャフト１３は、例えば、長さ１５８ｍｍの丸棒状で、両端部が細くなっており、一端は長さ３０ｍｍである。また、シャフト１４に設けた穴に差し込み固定できるように直径が１２ｍｍとなっている。また、もう一端の細い部分は、長さ５ｍｍでバケット４のアーム９と螺着される。ローラー６にベアリング車１６を設置したことで、クレーン（図示省略。）でバケット４を操作すると、ローラー６がガイドレール２内でスムーズに回転し、滑らかに昇降することができる。

ローラー６は、バケット４と繋がれたシャフト１３が、ガイドレール２の開口部３を通り、ベアリング車１６が開口部３を中心に左右対象になるように、ガイドレール２に収納されている。

続いて、前述のような構成をした揚土装置１を用いて、図面を参照して掘削作業をする場合について説明する。

先ず、図１，図２に示すように、ライナープレートＬを掘削に従って１段ずつ構設する。ライナープレートＬを縦穴Ｈの側面に沿って１０ｍ構設したところで、ブラケットプレート７を１ｍ間隔でライナープレートＬのフランジ１１に螺着する。

次に、図３（Ａ），図３（Ｂ）に示すようなガイドレール部材２ａ〜２ｃをブラケットプレート７に取り付けていく。まず、ガイドレール部材２ａ〜２ｃを、ガイドレール部材２ｄを介して篏合して繋ぎ、次に、繋がった状態のガイドレール２を、ブラケットプレート７にガイドレール部材２ｄを介して螺着する。

次に、図１，図２，図４及び図５に示すように、バケット４にローラー６を螺着し、ローラー６をガイドレール２に挿設する。

クレーン（図示省略。）がバケット４を昇降すると、ローラー６がガイドレール２内で回転し、バケット４は、開口部３を介してガイドレール２に沿って固定された場所を、揺れることなく昇降することが可能となる。

以上のように、揚土装置１によれば、掘削時において、バケット４が固定された場所を揺れることなく昇降するので、内張に接触して揺れたり、あるいは、回転して土砂が落下することがなくなるという効果が得られる。

また、固定された場所をバケット４が昇降するので、穴底の作業員は吊り荷直下で作業するということを防止でき、さらに、吊り荷の落下を心配することなく作業に集中でき、作業効率が良くなるという効果も得られる。

なお、本発明は前述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 揚土装置
２ ガイドレール
２ａ〜２ｄ ガイドレール部材
３ 開口部
４ バケット
５ フック
６ ローラー
７ ブラケットプレート
８ ボルト
９ アーム
１０ リング
１１ フランジ
１２ 口広部
１３，１４ シャフト
１５ リング
１６ ベアリング車
１０１ 掘削・揚土装置
１０２ 開口部
１０５ クラムシェル
１０６ フレーム
１０９ チェーンブロック（昇降機構）
１１０ 梁（周囲躯体）
１１１ 柱（周囲躯体）
１１２ ピン（係止機構）
１１６ バケット
１２０ 作業ステージ
１２３ ベルトコンベア（搬出機構）
１２５ 覆甲板
Ｇ 地盤
Ｈ 縦穴
Ｌ ライナープレート

Claims (2)

1. 集水井工や深礎工等における掘削時の土砂搬出の際に、地すべり対策として側壁覆工を構築するライナープレート等の内張に取り付けるガイドレールと、
   クレーンに昇降可能に繋がれ、土砂等を入れるバケットと、
   前記バケットに取り付けられ、前記ガイドレールに収納されるローラーとを備え、
   前記ガイドレールは、断面視Ｃ型で、開口部を有しており、
   前記バケットは、クレーンで昇降されると、該バケットに前記開口部を介して取り付けられた前記ローラーが、前記ガイドレール内で回転し、該ガイドレールに沿って昇降することを特徴とする揚土装置。
2. 前記ガイドレールは、鋼材からなる複数の断面視Ｃ型のガイドレール部材を連結して構成されており、掘削穴の順次下へと継ぎ足して形成されていくことを特徴とする請求項１に記載の揚土装置。

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