JP2019214904A - 型枠の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメント - Google Patents

Abstract

【課題】型枠構築の無人化施工に適した型枠の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメントを提供することを目的とする。【解決手段】型枠１０３の構築方法は、重機３１で型枠ブロック１を配列して型枠１０３を形成する型枠形成工程を備え、型枠ブロック１は、下方に向かうに従って拡径するテーパー部２２を含み上面１１から下面１３に貫通する貫通孔１９を有し、重機３１のアタッチメント３３は、径方向に拡縮する複数の可動爪３７を含むブロック保持部３５を有し、テーパー部２２に上方からブロック保持部３５を挿入して複数の可動爪３７を径方向に拡げ、テーパー部２２の内壁面２１に複数の可動爪３７が押し当てられた状態で型枠ブロック１を把持し、可動爪３７を径方向に縮めてブロック保持部３５をテーパー部２２から抜去して型枠ブロック１を解放する。【選択図】図４

Description

本発明は型枠の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメントに関するものである。

従来このような分野の技術として、多数の型枠ブロックを水平方向及び上下方向に配列して堰堤の型枠を構築する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この構築方法では、上流側及び下流側にコンクリートブロックをそれぞれ積み重ねて型枠を構築する。そして、上流側の型枠と下流側の型枠との間にコンクリートを充填し全体を一体化してなる堰堤を構築する。

特開昭58-20809号公報

この種の型枠においては、効率向上のためにも施工の無人化が求められる。また、この種の型枠は、災害のリスクがある場所で施工される場合もある。例えば、堰堤用の型枠などにおいては自然災害のリスクがある場所に施工される場合も多く、特にそのような場合には無人化施工の必要性が高い。本発明は、型枠構築の無人化施工に適した型枠の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメントを提供することを目的とする。

本発明の型枠の構築方法は、型枠ブロックを把持可能なアタッチメントが取付けられた重機で型枠ブロックを水平方向及び上下方向に配列して複数の型枠ブロックからなる型枠を形成する型枠形成工程を備え、型枠ブロックは、下方に向かうに従って拡径するテーパー部を含み上面から下面に貫通する貫通孔を有し、アタッチメントは、径方向に拡縮する複数の爪部を含む先端部を有し、テーパー部に上方から先端部を挿入して複数の爪部を径方向に拡げ、テーパー部の内壁面に複数の爪部が押し当てられた状態で型枠ブロックを把持し、複数の爪部を径方向に縮めて先端部をテーパー部から抜去して型枠ブロックを解放する。

上記の構築方法によれば、アタッチメントの先端部をテーパー部に上方から挿入して爪部を径方向に拡げるといった比較的シンプルな動作によって、重機が型枠ブロックを把持する。このとき、テーパー部が下方に向かうに従って拡径する形状であるので、型枠ブロックはアタッチメントから脱落し難く確実に把持される。重機が、把持した型枠ブロックを所定の位置に移動し設置した後は、複数の爪部を径方向に縮めてアタッチメントの先端部をテーパー部から抜去する、といった比較的シンプルな動作によって型枠ブロックを解放する。このように、型枠ブロックの把持及び解放のために必要な動作が、アタッチメントによるシンプルな動作の組み合わせであるので、常に安定した同じ態様で型枠ブロックの移動設置が可能であり、無人化施工による実行に適している。

また、型枠ブロックは、上面に設けられた上面凹凸部と、下面に設けられ上面凹凸部と嵌まり合う形状をなす下面凹凸部と、を有し、型枠形成工程では、上面凹凸部と下面凹凸部とが嵌まり合うように型枠ブロック同士が上下方向に積み重ねられるようにしてもよい。この構成によれば、型枠ブロックが正しい位置に積まれたことを比較的容易に認識可能であるので、無人化施工による実行に適している。

また、上面凹凸部は上面上で直線状に延びる凸条部であり、下面凹凸部は下面上で凸条部に平行に延びる凹溝であり、型枠形成工程では、凸条部同士及び凹溝同士が直線的に連続するように型枠ブロック同士が水平方向に配列されるようにしてもよい。この構成によれば、型枠ブロックを水平方向に一直線に配列する場合に、型枠ブロックが正しい位置に設置されたことを比較的容易に認識可能であるので、無人化施工による実行に適している。

アタッチメントは、先端部がテーパー部に挿入されたときに型枠ブロックの上面に対面し、上面との接触を緩衝する緩衝部を更に有するようにしてもよい。この場合、アタッチメントとの接触による型枠ブロックの破損を抑制することができる。

型枠形成工程では、型枠ブロックを撮像する撮像装置と、撮像装置で得られた画像データの画像処理によって型枠ブロックのアタッチメントに対する位置関係を認識するブロック位置認識手段と、ブロック位置認識手段で認識された位置関係に基づいてアタッチメントで型枠ブロックを把持し所定位置に移動設置するように重機を駆動する重機駆動手段と、を有する施工システムが使用されて型枠ブロックが配列されるようにしてもよい。上記のような施工システムによって、無人化施工が実行可能になる。

本発明の型枠ブロックは、水平方向及び上下方向に複数配列されて型枠を形成する型枠ブロックであって、下方に向かうに従って拡径するテーパー部を含み上面から下面に貫通する貫通孔と、上面に設けられた上面凹凸部と、下面に設けられ上面凹凸部と嵌まり合う形状をなす下面凹凸部と、を有し、テーパー部の内壁面は、円錐軸と母線とのなす角度が３〜１５°である直円錐の円錐面を呈する。このような型枠ブロックは、前述したような型枠の構築方法に好適に使用可能である。

本発明のアタッチメントは、重機に取付けられ、下方に向かうに従って拡径するテーパー部を含み上面から下面に貫通する貫通孔を有する型枠ブロックを把持するアタッチメントであって、径方向に拡縮する複数の爪部を含む先端部を有し、テーパー部に上方から先端部を挿入して複数の爪部を径方向に拡げ、テーパー部の内壁面に複数の爪部が押し当てられた状態で型枠ブロックを把持し、複数の爪部を径方向に縮めて先端部をテーパー部から抜去して型枠ブロックを解放する。このようなアタッチメントは、前述したような型枠の構築方法に好適に使用可能である。

本発明によれば、型枠構築の無人化施工に適した型枠の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメントを提供することができる。

本実施形態の型枠の構築方法が適用される砂防堰堤の断面図である。 （ａ）は型枠ブロックの斜視図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は、型枠ブロックを積み重ねた状態を示す正面図、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）はアタッチメントの正面図、（ｂ）はその底面図である。 （ａ）はブロック保持部の拡径状態を示す断面図であり、（ｂ）はブロック保持部の縮径状態を示す断面図である。 （ａ）は、無人化施工システムのセンサ類等の配置を示す図であり、（ｂ）は無人化施工システムのブロック図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る型枠の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメントの実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、図１に示される砂防堰堤１０１の下流側の残置型枠である型枠１０３の構築方法に係るものである。

〔型枠〕
図１に示されるように、砂防堰堤１０１は、下流側において多数の鉄筋コンクリート製の型枠ブロック１が斜めに積み重ねられ構築された型枠１０３を備えている。砂防堰堤１０１の建造においては、下流側で既設の型枠１０３の上に型枠ブロック１を配列して型枠ブロック１の１段分（又は数段分）の型枠１０３を構築し、上流側には土砂型枠１０５を構築し、型枠１０３と土砂型枠１０５との間にソイルセメント１０７を打設して転圧する、といった工程を繰り返して、砂防堰堤１０１の下部が構築される。砂防堰堤１０１の上部は鉛直方向に上下に延びており、型枠ブロック１とは異なる型枠ブロック３を水平方向及び鉛直方向に積み重ねて構築される。

〔型枠ブロック〕
図２を参照しながら型枠ブロック１について説明する。以下の説明において「鉛直」、「水平」、「上」、「下」等の語を用いる場合には、型枠１０３の一部として設置されたときの型枠ブロック１の姿勢に対応させる。また、「右」、「左」等の語を用いる場合には、型枠１０３の一部として設置されたときの型枠ブロック１の左岸側を「左」、右岸側を「右」とする。また、「上流側」、「下流側」等の語を用いる場合には、型枠１０３の一部として設置されたときの型枠ブロック１の上流側及び下流側に対応させる。

図２に示されるように、型枠ブロック１は、水平な平面をなす上面１１及び下面１３を有しており、左右方向の視線で見て平行四辺形をなす四角柱状をなしている。型枠ブロック１の寸法は、例えば、上下流方向の長さ1500mm、左右方向の幅1500mm、上下方向高さ700mm程度である。型枠ブロック１の下流側の側面１７は鉛直面に対して傾斜しており最終的には型枠１０３の下流側の壁面の一部をなす。型枠ブロック１の上流側の側面１５は、下流側の側面１７と平行であり、型枠１０３の型枠面としてソイルセメント１０７と接触する。側面１５及び側面１７の傾斜角度は、型枠１０３（図１）の傾斜角度に一致する。

型枠ブロック１の中央部には、上面１１から下面１３まで上下に貫通する貫通孔１９が形成されている。貫通孔１９は、下方に向かうに従って拡径するテーパー部２２を含んでいる。テーパー部２２は円錐台状をなしており、直円錐の円錐面を呈する内壁面２１を有している。内壁面２１がなす円錐面の円錐軸Ａと母線Ｂとのなす角度（図中の角度α）は、３〜１５°の範囲にあることが好ましい。型枠ブロック１の全体の重心Ｍは、貫通孔１９内に位置し、円錐軸Ａ上に位置する。

上面１１から上方に突出するように、左右方向に直線状に延びる凸条部２３（上面凹凸部）が形成されている。凸条部２３は、貫通孔１９よりも上流側に位置し半円形の断面形状をなしている。下面１３には、凸条部２３と平行に左右方向に直線状に延びる凹溝２７（下面凹凸部）が形成されている。凹溝２７は、貫通孔１９よりも上流側に位置し、凸条部２３よりも僅かに大径の半円形の断面形状をなしている。型枠ブロック１同士が上下方向に積み重ねられたとき、下段の型枠ブロック１の凸条部２３が、上段の型枠ブロック１の凹溝２７に嵌り込むようになっている。また、上記のように凸条部２３と凹溝２７とが嵌まり合ったときに、下段の型枠ブロック１の側面１７と上段の型枠ブロック１の側面１７とが、同一平面上に並ぶような位置関係をなしている。

〔型枠の構築方法〕
続いて、型枠ブロック１を用いた型枠１０３の構築方法について説明する。型枠１０３の構築の際には、重機３１（図６）によって型枠ブロック１が１つずつ把持され移動されて、左右方向及び上下方向に配列される（型枠形成工程）。左右方向においては、図３（ａ）に示されるように、凸条部２３同士及び凹溝２７同士が直線的に連続するように型枠ブロック１同士が水平方向に一直線に配列される。上下方向においては、図３（ｂ）に示されるように、下段の型枠ブロック１の凸条部２３に、上段の型枠ブロック１の凹溝２７が嵌り込むようにして、型枠ブロック１同士が斜めに積み重ねられる。また、図３（ａ）に示されるように、型枠ブロック１は、上下流方向の視線で見て、千鳥状に積み重ねられる。以上のようにして積み重ねられた多数の型枠ブロック１によって、砂防堰堤１０１の下流側の型枠１０３（図１）が構築される。なお、この種の型枠１０３の構築は、自然災害のリスクがある場所で実行される場合も多いため、無人化施工によって行われることが好ましい。

〔重機のアタッチメント〕
続いて、上記のように重機３１で型枠ブロック１を把持し所望の位置に移動・設置すべく、重機３１が型枠ブロック１を把持したり解放したりする機構について説明する。重機３１（図６）のアームの先端には、図４及び図５に示されるような、型枠ブロック１を把持可能なアタッチメント３３が取付けられている。アタッチメント３３の先端にはブロック保持部３５が設けられている。ブロック保持部３５は、型枠ブロック１の貫通孔１９の上面１１側の開口を通じてテーパー部２２内に挿抜される。この挿抜のときには、ブロック保持部３５の中心軸Ｈを円錐軸Ａに一致させた姿勢で、アタッチメント３３全体が中心軸Ｈ方向に並進移動される。以下のブロック保持部３５の構造の説明において、「軸方向」、「径方向」、「周方向」の語を用いる場合は、ブロック保持部３５が挿入されたテーパー部２２の円錐軸Ａ方向、径方向、周方向に対応させる。

ブロック保持部３５は周方向に等間隔に配置された複数の可動爪３７（爪部）を備えている。以下の説明では、図のように可動爪３７が６本である場合を例として説明するが、可動爪３７の本数は適宜変更してもよい。但し、後述するような態様で型枠ブロック１がバランス良く安定して把持されるためには、可動爪３７が周方向に等間隔に配置され、可動爪３７が３本以上存在することが好ましい。

可動爪３７は軸方向に延在すると共に周方向に厚みをもつ長板状をなしている。図５に示されるように、可動爪３７の基端部は、ヒンジ部３９においてブロック保持部３５の本体部４１に対してヒンジ結合されており、可動爪３７はヒンジ部３９を中心として回動可能である。可動爪３７がヒンジ部３９を中心として回動すると、可動爪３７の先端部は径方向に進退する。なお、図５（ａ），（ｂ）では、可動爪３７の動作を判りやすくするために、対向して位置する２本の可動爪３７のみが図示されているが、他の４本の可動爪３７も同様に動作する。

これら６本の可動爪３７は、次に説明する機構によって、先端部を径方向に進退させるように動作する。ブロック保持部３５は、中心軸Ｈ上に延在する駆動ロッド４３を備えている。駆動ロッド４３は、６本の可動爪３７に囲まれて位置し、例えば油圧駆動により本体部４１に対して軸方向に伸縮する。この伸縮によって、駆動ロッド４３の先端で円柱形に形成されたロッド頭部４５が中心軸Ｈ上を往復動する。また、各可動爪３７の先端部には切欠き３７ａが形成されており、これら６つの切欠き３７ａに弾性リング４７（例えばゴム製の輪状部材）が架け渡されている。弾性リング４７は、６つの可動爪３７の先端部を径方向内側に向けて付勢している。

上記の機構において、図５（ａ）に示されるように、駆動ロッド４３が先端側に向けて伸長され、ロッド頭部４５が先端側に移動すると、ロッド頭部４５が６つの可動爪３７の内側端面に干渉し、６つの可動爪３７の先端部は同期して径方向外側に押し動かされる。ブロック保持部３５は可動爪３７を径方向に拡げた状態となる。以下、この状態を「拡径状態」という。また、図５（ｂ）に示されるように、駆動ロッド４３が基端側に短縮された状態では、ロッド頭部４５は可動爪３７に干渉せず、６つの可動爪３７の先端部は弾性リング４７の弾性力によって径方向内側に移動する。ブロック保持部３５は可動爪３７を径方向に縮めた状態となる。以下、この状態を「縮径状態」という。

以上のように、アタッチメント３３のブロック保持部３５は、駆動ロッド４３を伸縮させることで、６つの可動爪３７を径方向に拡大させた拡径状態（図５（ａ））と、６つの可動爪３７を径方向に縮小させた縮径状態（図５（ｂ））と、の２つの状態を取ることができる。

ここで、型枠ブロック１のテーパー部２２の上端開口２２ａの直径は、縮径状態のブロック保持部３５の径方向の幅よりも大きく、拡径状態のブロック保持部３５の径方向の幅よりも小さくなるように設定されている。この寸法設定によれば、ブロック保持部３５を縮径状態（図５（ｂ））で上方からテーパー部２２内に挿入することができる。その後、図５（ａ）に示されるように、ブロック保持部３５をテーパー部２２内で拡径状態に移行させることにより、ブロック保持部３５はテーパー部２２から抜けなくなる。この状態からアタッチメント３３を中心軸Ｈに沿って上方に持ち上げれば、内壁面２１に６本の可動爪３７の外側端面が引っ掛かるので、型枠ブロック１がブロック保持部３５によって支持される。

すなわち、上記のようなアタッチメント３３及びブロック保持部３５の動作により、重機３１のアタッチメント３３が、型枠ブロック１を把持することができる。ここでは、内壁面２１が、６本の可動爪３７との６つの接触点で周方向に均等な位置で支持され、しかも、型枠ブロック１の重心Ｍは、貫通孔１９内で円錐軸Ａ上に位置するので、アタッチメント３３によって型枠ブロック１がバランス良く安定して把持される。特に、アタッチメント３３が型枠ブロック１を把持したとき、型枠ブロック１の上面１１及び下面１３が水平になるような姿勢で安定する。従って、型枠形成工程では、型枠ブロック１を仮置き場から設置位置まで水平姿勢のまま安定して移動させることも可能である。

また、その後、図５（ｂ）に示されるように、ブロック保持部３５を縮径状態に移行させることにより、ブロック保持部３５をテーパー部２２から抜去することができ、重機３１が、型枠ブロック１を解放することができる。ここで、テーパー部２２の形状に関して、図２（ｂ）の角度αが３〜１５°の範囲にあれば、ブロック保持部３５の拡径状態で型枠ブロック１が確実に保持され、縮径状態でテーパー部２２からブロック保持部３５を確実に抜去可能といった設定が容易になる。

また、ブロック保持部３５は、型枠ブロック１の上面１１との接触を緩衝するための緩衝材４９（緩衝部）を備えている。具体的な構成の一例として、６つの可動爪３７の少なくとも一部には径方向外側に張出す張出し部５１が形成されており、当該張出し部５１に、型枠ブロック１の上面１１と対面するように緩衝材４９が取付けられている。本実施形態では、図４（ｂ）に示されるように、３つの可動爪３７に張出し部５１が設けられ、３個の緩衝材４９が周方向に等間隔に配置されている。なお、型枠ブロック１がアタッチメント３３によって把持された状態において、緩衝材４９と上面１１との間に隙間ができるといった位置関係にある。緩衝材４９としては、例えば、ゴム塊等の弾性材が用いられる。または、緩衝材４９として、例えば、コイルバネ等が用いられてもよい。

また、ブロック保持部３５は、本体部４１の先端部４１ａに取付けられた索体４２を有している。索体４２は、６つの可動爪３７に囲まれた位置で本体部４１の先端部４１ａから重力により鉛直下方に向けて吊り下がる。索体４２としては、紐や鎖等を使用することができる。この索体４２の存在により、ブロック保持部３５がテーパー部２２に鉛直上方から挿入される際に、先端部４１ａから鉛直下方に吊り下がる索体４２が目印となり、ブロック保持部３５を貫通孔１９の鉛直上方に位置合わせする動作が容易になる。上記位置合わせの後、索体４２は可動爪３７と一緒にテーパー部２２に挿入される。またこのとき、索体４２の下端が貫通孔１９の下端開口を通じて仮置き場の地面等まで到達したとしても、索体４２は弛んだ状態で地面等に接触するので、ブロック保持部３５の上下動の邪魔にならない。なお、上記のような索体４２は省略されてもよい。

〔無人化施工〕
続いて、型枠１０３の構築にあたり、重機３１が型枠ブロック１を把持し、移動させて、所望の位置に正確に型枠ブロック１を載置するための方法、及び無人化施工システム１１０について、図６を参照しながら説明する。前述のとおり、型枠１０３の構築は無人化施工であることが好ましく、無人化施工システム１１０によって当該重機３１の運転が無人化される。

重機３１は、下部走行体６１と、下部走行体６１に対して水平旋回する上部旋回体６３と、上部旋回体６３に対して回動可能なブーム６５と、ブーム６５に対して回動可能なアーム６６と、アーム６６の先端に取付けられた前述のアタッチメント３３を備えている。無人化施工システム１１０は、重機３１の各部に取付けられ、当該重機３１の状態を検知するためのセンサ類６７を備えている。上記のセンサ類６７には、下部走行体６１に対する上部旋回体６３の旋回角度を検知するセンサ、上部旋回体６３に対するブーム６５の回動角度を検知するセンサ、ブーム６５に対するアーム６６の回動角度を検知するセンサ、及びアーム６６に対するブロック保持部３５の姿勢を検知するセンサ、等が含まれる。

更に、無人化施工システム１１０は、カメラ６９（撮像装置）を備えている。カメラ６９は、例えば、アタッチメント３３のブロック保持部３５の近傍、未施工の型枠ブロック１の近傍、既に型枠１０３として設置済みの型枠ブロック１の近傍等を撮像する。カメラ６９は、例えば、ブロック保持部３５側を向けてアタッチメント３３に取付けられてもよい。また、カメラ６９は、重機３１の他の部位に取付けられてもよく、施工現場に設置されてもよく、施工現場を飛行するドローン等の飛行体に設置されてもよい。或いは、上記の各態様で設置されるカメラが、複数組み合わせて採用されてもよい。

更に、無人化施工システム１１０は、センサ類６７及びカメラ６９から電気信号として入力される情報に基づいて、所定の演算を実行する施工制御部７１（ブロック位置認識手段）を備えている。施工制御部７１としては、例えばコンピュータが用いられる。施工制御部７１は、重機３１に設置されてもよく、施工現場の事務所等に設置されてもよい。また、無人化施工システム１１０は、施工制御部７１からの指令信号に従って、重機３１を操作する重機操作部７３（重機駆動手段）を備えている。重機操作部７３は、例えば、重機３１の運転席に設置され、運転席内でアーム６６の操作レバーや、アタッチメント３３の操作レバー等を直接操作するアクチュエータ群であってもよい。また、このアクチュエータとしては、エアを利用する方式の人工筋肉等が採用されてもよい。

上記の無人化施工システム１１０において、施工制御部７１は、カメラ６９から入力される撮像データを画像処理して、ブロック保持部３５と未施工の型枠ブロック１の貫通孔１９との位置関係を認識することができる。そして、施工制御部７１は、認識された上記位置関係に基づいてアタッチメント３３の必要な駆動を演算し、更にセンサ類６７から入力される情報に基づく制御の下で、重機操作部７３に指令信号を送信して重機３１を操作する。以上のような施工制御部７１の処理により、アタッチメント３３のブロック保持部３５を円錐軸Ａに沿ってテーパー部２２に挿入し、可動爪３７を拡径させて、型枠ブロック１を把持するといった操作が自動的に実行される。また、同様の制御により、施工制御部７１は、既に型枠１０３として設置済みの型枠ブロック１の位置を認識し、把持した型枠ブロック１を、設置済みの型枠ブロック１に隣接する位置に自動的に設置することができる。

なお、ブロック保持部３５、型枠ブロック１の位置や互いの位置関係の認識を容易にするために、カメラ６９により視認可能なマーカー７５を、アタッチメント３３や型枠ブロック１の上面１１等に付してもよい。マーカー７５としては、例えば２次元バーコードが用いられてもよい。また、マーカー７５として型枠ブロック１の表面に視認可能な塗料等を塗布してもよい。また、把持された型枠ブロック１を設置済みの型枠ブロック１に隣接して一直線に設置する場合、凸条部２３自体をマーカー７５として利用し、凸条部２３同士が直線的に連続するように型枠ブロック１の位置合わせをしてもよい。この場合、凸条部２３上に視認容易な塗料が塗布されてもよい。

以上のような無人化施工システム１１０により、型枠ブロック１を水平方向及び上下方向に配列して、複数の型枠ブロック１からなる型枠１０３を形成する型枠形成工程を、無人で自動的に実行することができる。

また、無人化施工システム１１０は、カメラ６９からの撮像データを画像表示するディスプレイモニター７７と、重機３１に対する人間の遠隔手動操作を受け付ける手動操作部７９と、を更に備えてもよい。ディスプレイモニター７７及び手動操作部７９は、例えば、施工現場の事務所等に設置される。この場合、施工制御部７１による全自動的な実行に代えて、作業者が事務所等でディスプレイモニター７７を見ながら手動操作部７９で重機３１を遠隔操作することで、上記の型枠形成工程を実行することができる。或いは、型枠形成工程の一部の作業、又は重機３１の動作のうちの一部の動作のみを作業者の遠隔操作により実行するといったことも可能である。

〔作用効果〕
以上説明した本実施形態の型枠１０３の構築方法、型枠ブロック１、及びアタッチメント３３によれば、アタッチメント３３先端のブロック保持部３５をテーパー部２２に上方から挿入して可動爪３７を径方向に拡げるといった比較的シンプルな動作によって、重機３１が型枠ブロック１を把持する。このとき、テーパー部２２が下方に向かうに従って拡径する形状であるので、型枠ブロック１はアタッチメント３３から脱落し難く確実に把持される。

更に、テーパー部２２の内壁面２１が円錐面であるので、内壁面２１は６本の可動爪３７との６つの接触点で周方向に均等な位置で支持される。また、型枠ブロック１の重心Ｍは、貫通孔１９内で円錐軸Ａ上に位置するので、アタッチメント３３によって型枠ブロック１がバランス良く安定して把持される。

重機３１が、把持した型枠ブロック１を所定の位置に移動し設置した後は、可動爪３７を径方向に縮めてブロック保持部３５をテーパー部２２から抜去する、といった比較的シンプルな動作によって型枠ブロック１を解放する。このように、型枠ブロック１の把持及び解放のために必要な動作が、アタッチメント３３によるシンプルな動作の組み合わせであるので、常に安定した同じ態様で型枠ブロック１の移動設置が可能であり、無人化施工による実行に適している。

また、型枠ブロック１は凸条部２３と凹溝２７とを有し、凸条部２３と凹溝２７とが嵌まり合うように型枠ブロック１同士が上下方向に積み重ねられるので、型枠ブロック１が正しい位置に積まれたことを比較的容易に認識可能である。また、凸条部２３と凹溝２７が直線的に連続するように型枠ブロック１同士が水平方向に配列されるので、型枠ブロックが正しい位置に設置されたことをカメラ６９等によって比較的容易に認識可能である。以上により、型枠ブロック１の位置合わせが比較的容易であり、無人化施工による実行に適している。また、ソイルセメント１０７（図１参照）の転圧時には、型枠ブロック１に対してソイルセメント１０７から上下流方向の側圧が作用するが、凸条部２３と凹溝２７とが嵌まり合うことにより、上記側圧で型枠ブロック１の位置がずれ難くなる。

また、ブロック保持部３５がテーパー部２２に挿入される際に、重機３１のアーム６６が下降しすぎる（ブロック保持部３５がテーパー部２２に想定よりも深く挿入される）可能性もある。これに対し、アタッチメント３３には緩衝材４９が設けられているので、上記の場合にも型枠ブロック１の上面１１に緩衝材４９が接触することで、当該接触が緩衝され貫通孔１９近傍の破損が抑制される。

また、本実施形態の型枠１０３の構築方法では、無人化施工システム１１０によって、カメラ６９の画像データに基づいて型枠ブロック１とアタッチメント３３との位置関係が認識され、この位置関係に基づいて重機３１が駆動される、といった無人化施工が実行可能になる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。
各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。例えば、実施形態の型枠ブロック１では、上面１１に凸条部２３、下面１３に凹溝２７が形成されているが、上下逆に、上面１１に凹溝２７、下面１３に凸条部２３が形成されてもよい。また、凸条部２３及び凹溝２７の断面形状も半円形には限定されず、四角形断面など、適宜変更されてもよい。また、本発明の構築方法、型枠ブロック、及びアタッチメントは、実施形態のような砂防堰堤の残置型枠には限られず、河川の護岸及び護床、海岸の護岸及び護床、防潮堤、地すべり対策抑盛土用残存型枠、ダム用残存型枠、重力式擁壁等の構築にも適用することができる。また、上記のような構造物を無人化（自動化）施工する条件の場合に、本発明は特に好適である。

１…型枠ブロック、１１…上面、１９…貫通孔、２１…内壁面、２２…テーパー部、２３…凸条部（上面凹凸部）、２７…凹溝（下面凹凸部）、３１…重機、３３…アタッチメント、３５…ブロック保持部（先端部）、３７…可動爪（爪部）、４９…緩衝材（緩衝部）、６９…カメラ（撮像装置）、７１…施工制御部（ブロック位置認識手段）、７３…重機操作部（重機駆動手段）、１０３…型枠、Ａ…円錐軸、Ｂ…母線。

Claims (7)

1. 型枠ブロックを把持可能なアタッチメントが取付けられた重機で前記型枠ブロックを水平方向及び上下方向に配列して複数の前記型枠ブロックからなる型枠を形成する型枠形成工程を備え、
   前記型枠ブロックは、
   下方に向かうに従って拡径するテーパー部を含み上面から下面に貫通する貫通孔を有し、
   前記アタッチメントは、
   径方向に拡縮する複数の爪部を含む先端部を有し、
   前記テーパー部に上方から前記先端部を挿入して複数の前記爪部を径方向に拡げ、前記テーパー部の内壁面に複数の前記爪部が押し当てられた状態で前記型枠ブロックを把持し、
   複数の前記爪部を径方向に縮めて前記先端部を前記テーパー部から抜去して前記型枠ブロックを解放する、型枠の構築方法。
2. 前記型枠ブロックは、
   前記上面に設けられた上面凹凸部と、
   前記下面に設けられ前記上面凹凸部と嵌まり合う形状をなす下面凹凸部と、を有し、
   前記型枠形成工程では、前記上面凹凸部と前記下面凹凸部とが嵌まり合うように前記型枠ブロック同士が上下方向に積み重ねられる、請求項１に記載の型枠の構築方法。
3. 前記上面凹凸部は前記上面上で直線状に延びる凸条部であり、
   前記下面凹凸部は前記下面上で前記凸条部に平行に延びる凹溝であり、
   前記型枠形成工程では、前記凸条部同士及び前記凹溝同士が直線的に連続するように前記型枠ブロック同士が水平方向に配列される、請求項２に記載の型枠の構築方法。
4. 前記アタッチメントは、
   前記先端部が前記テーパー部に挿入されたときに前記型枠ブロックの前記上面に対面し、前記上面との接触を緩衝する緩衝部を更に有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の型枠の構築方法。
5. 前記型枠形成工程では、
   前記型枠ブロックを撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置で得られた画像データの画像処理によって前記型枠ブロックの前記アタッチメントに対する位置関係を認識するブロック位置認識手段と、
   前記ブロック位置認識手段で認識された前記位置関係に基づいて前記アタッチメントで前記型枠ブロックを把持し所定位置に移動設置するように前記重機を駆動する重機駆動手段と、を有する施工システムが使用されて前記型枠ブロックが配列される、請求項１〜４の何れか１項に記載の型枠の構築方法。
6. 水平方向及び上下方向に複数配列されて型枠を形成する型枠ブロックであって、
   下方に向かうに従って拡径するテーパー部を含み上面から下面に貫通する貫通孔と、
   前記上面に設けられた上面凹凸部と、
   前記下面に設けられ前記上面凹凸部と嵌まり合う形状をなす下面凹凸部と、を有し、
   前記テーパー部の内壁面は、円錐軸と母線とのなす角度が３〜１５°である直円錐の円錐面を呈する、型枠ブロック。
7. 重機に取付けられ、下方に向かうに従って拡径するテーパー部を含み上面から下面に貫通する貫通孔を有する型枠ブロックを把持するアタッチメントであって、
   径方向に拡縮する複数の爪部を含む先端部を有し、
   前記テーパー部に上方から前記先端部を挿入して複数の前記爪部を径方向に拡げ、前記テーパー部の内壁面に複数の前記爪部が押し当てられた状態で前記型枠ブロックを把持し、
   複数の前記爪部を径方向に縮めて前記先端部を前記テーパー部から抜去して前記型枠ブロックを解放する、アタッチメント。
   
   

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