JP2563390Y2 - 振動締固め機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、盛土を締固める振動締
固め機に関し、詳細には自走可能で機動性を有する振動
締固め機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、構造物を構築するのに不都合な軟
弱地盤を締め固める装置が種々提案され、実施されてい
る。その代表的な装置として、例えば特開昭和６３−１
６７８０５号公報は振動クローラ式締固め装置５０を開
示する。この装置５０はクローラシュー５３間の自走車
両のフレーム５２上に起振機５４を搭載し、この起振機
５４を作動し、発生した振動をフレーム５２を介してク
ローラシュー５３へ与え、地盤５１を締め固める（図１
４参照）。また、図９は他の代表的な装置として、振動
締固め装置４０を示す。この装置４０はブルトーザー型
の牽引機４１と、これによって移動し、地盤４２を連続
的に締め固める大型の振動機４３と、牽引機４１及び振
動機４３を連結する牽引金具４４とからなる。振動機４
３は、例えば２．５ｍ×３．５ｍの底板４３ａと、この
底板４３ａに乗載した起振機４３ｂとからなり、この起
振機４３ｂの起振力は、例えば容量７５ＫＷ、自重１６
トンの起振機では約４１．８トンであり、また振動の片
振幅は１ｃｍになる。従って、この振動機の振動が牽引
機４１に伝播するのを防止するために牽引金具４４はダ
ンパー（図示せず）を内包し、これによって振動を吸収
する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、振動締
固め装置４０では、その走行時地盤４２から比較的大き
い抵抗を受けると傾き、さらに振動機４３によってその
傾きが助長される。図１０は図９の振動機４３とこれに
連結した牽引金具４４との付近を拡大して示した概略図
である。この図に示すように、牽引金具４４によって底
板４３ａをＡ方向へ引っ張ると、地盤４２から反力４５
を受け、これによって底板４３ａの後部４３ａ₂が持ち
上がる。このため、起振機４３ｂの、地盤４２に対して
垂直な起振力に水平方向の分力が生じ、底板４３ａをさ
らに傾斜させる。次いで、さらに牽引すると底板４３ａ
の前部４３ａ₁は牽引金具４４によって持ち上がり、底
板４３ａは後方へ傾斜する。従って、前方及び後方へ傾
斜を繰返す、いわゆるピッチング運動が生じ、しかもこ
の運動がしばらく続くので、均一な締固め力で地盤４２
を締め固めることができないという問題がしばしば生じ
た。

【０００４】図１１（ａ）〜（ｃ）は図４の振動締固め
装置が軟弱な部分を有する地盤を締固めた状態の説明図
である。図１１（ａ）に示すように、地盤４２に柔らか
い部分４２ａと硬い部分４２ｂとがある場合、底板４３
ａは振動機４３の重量とその起振力とによって柔らかい
部分４２ａに沈む（ローリング）（図１１（ｂ）参
照）。この状態でさらに振動機４３を引っ張ると、柔ら
かい部分４２ａの抵抗を受けて回転（ヨーイング）し
（図１１（ｃ））、地盤４２の所定の走行レーンから外
れるという問題もあった。また、振動機４３は牽引金具
４４によって牽引されるので、振動機４３を良好に規制
できず、所定の走行レーンを繰返し走行させ、地盤４２
を締め固めることができないという問題も生じた。

【０００５】図１２は図９の振動締固め装置４０が前進
及び後進した時、走行レーンからのずれ（変位量）すな
わち装置４０の直進性を測定している状態説明図であ
る。この図に示すように、牽引金具４４によって振動機
４３を牽引した場合、走行レーン４６上に操行ブレすな
わち走行レーン４６からの変位量Ｈが生じ、装置４０の
直進性に問題があった。このことは本出願人の実験によ
れば、全長１０．７ｍの振動締固め装置４０を基点Ｋか
ら４０ｍの距離を前進走行（走行平均速度２ｋｍ／Ｈ）
を２回及び後進走行（走行平均速度２ｋｍ／Ｈ）を１回
行った結果前進時には１５ｃｍ、後進時には７ｃｍの最
大変位量Ｈが生じ、従って、狭あいな場所やある程度傾
斜のある場合では細かい走行操作ができず、正確な締め
固めができないという問題もあった。特に、地盤の法面
付近においては、その締め固めが施工品質上重要であ
り、振動機４３が走行レーンを外れると、滑落するなど
安全上にも問題があった。

【０００６】また別の振動締固め装置４０による締固め
時の土圧（ｋｇｆ／ｃｍ²）測定実験によると、前進時
と後進時とには土圧値が異なり、締め固め性能が異なる
ことが判った。このことは、前進時には牽引金具４４に
より振動機４３を引っ張り、これを後進時には押し込む
ので、底板４３ａの動作が異なり、これによって土中に
与える締付け力の伝播が変化するためであり、従って均
一な締固め力で地盤４２を締め固めることができないと
いう問題があった。

【０００７】また、振動締固め装置４０は牽引機４１を
必要とするので、装置４０全長が長く、締固めレーンの
端部から牽引機４１の長さまで締め固めできないという
おそれもあった。また、全長が１２．２ｍの場合、その
旋回半径は約７ｍと大きいので、走行レーンから次の走
行レーンへ折り返すスペースを十分確保しなければなら
ない。図１３は図９の振動締固め装置４０が走行レーン
を切り換える時の状態説明図である。この図に示すよう
に、振動締固め装置４０は前進または後進することによ
って走行した走行レーン４８から２ｍの距離離れた次の
走行レーン４７へ移行するが、振動締固め装置４０の全
長が長く、完全に移行するまで移行距離Ｌを必要とする
ので、機動性に乏しく、従ってこの距離のレーンやその
端部に十分な締め固めができないという問題もあった。
さらに、切り換え誤差が生じ、その修正も困難であると
いう問題もあった。本出願人の走行レーン切り換え実験
によれば、前進時、２ｍの切り換えに３９秒で０．６ｍ
の誤差５を生じ、かつ１９．６ｍの移行距離Ｌ ₁ が必要
だった。また、後進時には、４６秒で０．５ｍの誤差Ｓ
₂ を生じ、かつ２２ｍの移行距離Ｌ ₂ が必要だった。

【０００８】一方、図１４に示すように、前述の振動ク
ローラ式締固め装置５０は牽引によるものではなく自走
でき、従って操向性が良好なので、上記問題は生じない
ものの、クローラシュー５３（履帯）を起振機５４によ
って直接振動させることによって地盤を締め固めるの
で、装置自体は安定性に欠け、正確な操作ができないと
いう問題があった。また、耐久性を向上させるために、
複雑な防振対策や防塵対策が要求されるという問題もあ
った。

【０００９】従って、本考案は上記問題を全て解消すべ
くなされたもので、その目的は自走可能であり、かつ機
動性を有する振動締固め機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案の要旨は、少くと
も２機の履帯を有する自走車と、当該自走車の履帯間に
振動緩衝機構を介して設けたプレートと、当該プレート
に設置され、前記プレートを上下方向に振動する振動駆
動部とを備え、前記プレートの振動により地盤の締め固
めを行なう振動締固め機にある。 前記振動緩衝機構とし
ては、ダンパーを組み込んだシリンダを適用することが
できる。 また、前記振動緩衝機構は、上下方向に延びた
長穴を前後に有する前記プレートと、当該長穴を通して
前記プレートを貫通し、前記自走車に固定された支持シ
ャフトと、前記プレートと前記支持シャフトとの間およ
び前記自走車と前記プレートとの間にそれぞれ設置した
緩衝部とからなる構造としても良い。 前記長穴は、前記
プレートのピッチング運動や、ヨーイング運動、ローイ
ング運動等の不具合な現象を、これを貫通する前記支持
シャフトによる前記プレートの自由度の拘束により軽減
するためのものである。

【００１１】

【作用】本考案の振動締め固め機は、自走車によって地
盤上を自由に移動できると共に、振動駆動部に付勢され
て上下に振動するプレートにより地盤の締め固めを行な
うものである。また、プレートは、振動緩衝機構を介し
て自走車に設置されたものであり、プレートの振動は振
動緩衝機構によって減衰するので、自走車にその影響は
及ばない。従って、ピッチング運動などの不具合な現象
も防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案に係る振動締固め機の一実施例
を添付図面に基づいて説明する。

【００１３】図１，２は各々、本考案に係る振動締固め
機の一実施例の全体を示す概略斜視図と、その平面図と
である。これらの図に示すように、振動締固め機１は一
対の履帯２によって走行する自走車３と、履帯２間に緩
衝材４を介して取付けた傾斜プレート５と、このプレー
ト５を昇降する昇降装置６と、傾斜プレート５に振動を
与える振動機７とからなる。

【００１４】自走車３は履帯２を駆動するエンジン部８
と、自走車３を操作する運転室９とを備える。傾斜プレ
ート５は振動締固め機１の前進方向Ｂに対して下り勾配
に傾斜する傾斜面５ａを有する。振動機７は起振器とし
ての１対のカウンターウェイト１０と、カウンターウェ
イト１０を回転駆動する電動または油圧のモーター１１
とからなる。カウンターウェイト１０は断面形状が一部
切り欠いた円形状の円筒体であり、傾斜プレート５の傾
斜面５ａ上に回転可能に固定されている。このカウンタ
ーウェイト１０はモーター１１によって傾斜面５ａ上を
互いに逆方向に回転させることによって後述のように傾
斜プレート５に振動を発生させ、振動締固め機１は所望
の締固力を得る。この時、傾斜プレート５は履帯２間に
緩衝材４を介して取付けたので、振動を緩衝材４によっ
て吸収して履帯２への伝播を防止でき、従って振動締固
め機１を安定して操作できると共に、履帯２に複雑な耐
震及び防塵設計を必要としない。

【００１５】昇降装置６は図５のような方法でプレート
５を昇降する。すなわち昇降装置は昇降ジャッキ２３、
収納ジャッキ２４、受け金具２５からなり、昇降ジャッ
キ２３、収納ジャッキ２４は、履帯２を保持するトラッ
クフレーム２２に取り付けられ、受け金具２５はプレー
ト５に取り付けられる。振動機の締固め中は、昇降ジャ
ッキ２３、収納ジャッキ２４ともに縮んだ状態にあり、
プレート５は地上部に接している。締固めが終了し場内
移動する場合は、まず収納ジャッキ２４を伸長し、つい
で昇降ジャッキ２３を伸長することにより、昇降ジャッ
キ２３の先端が受け金具２５に嵌合し、プレート５を持
ち上げ図５の状態となる。昇降装置６は、図４にみるよ
うに少なくとも３箇所設置する。

【００１６】以上により、昇降装置６は傾斜プレート５
を昇降できるので、振動締固め機１を所望の場所に移動
する時、傾斜プレート５を地面に接触しないように上げ
ることによって容易に移動できる。

【００１７】図３は、傾斜プレート５を前後の位置で貫
通する支持シャフト１５ａ，１５ｂで保持する構造の例
である。貫通孔は、そら豆状の断面を有し、進行方向に
対してプレート５がピッチングする場合の自由度を与え
るとともに、中央部１６ａで小さく、端部で１６ｂのよ
うに大きな断面とすることにより、ローリング、ヨーイ
ングに対する自由度を与えている。その反面、傾斜プレ
ート５と支持シャフト１５ａ，１５ｂの間には、緩衝す
る弾性体を設けて振動を防ぐとともに、過度のピッチン
グやローリング、ヨーイングを抑制する構造となってい
る。支持シャフト１５ａ，１５ｂはトラックフレーム２
２に固定されており、スプリングなどによる緩衝材４を
保持してプレート５の過度の横移動と振動伝播を抑制す
る。

【００１８】図４は別の傾斜プレート５の保持方法であ
る。すなわち前後の位置にダンパー装置を組み込んだシ
リンダー群を設置する。前後方向の保持を４ａでおこな
い、横方向の抑制を４ｂで行う。これらのシリンダー群
は支持シャフト１５ａ，１５ｂに固定する。

【００１９】図６（ａ）〜（ｃ）は図１，２に示した傾
斜プレートの傾斜面上を回転するカウンターウェイトが
締固力を発生する状態の説明図である。これらの図を参
照して、カウンターウェイト１０の締固力発生状態を簡
単に説明する。

【００２０】まず、２個のカウンターウェイト１０が共
に内方から上方へ回転した時、地面に対して垂直上方向
にジャンプ力を生じるが、傾斜プレート５の傾斜面５ａ
によって傾斜方向の合成力に変化し、傾斜プレート５は
地面から離れると共に、前進力を受ける（図６（ｄ）か
ら図６（ａ）のカウンターウェイト１０の動き参照）。
この前進力によって振動締固め機１はより前進できる。

【００２１】次に、２個のカウンターウェイト１０が共
に外方から下方へ回転した時、地面に対して垂直下方向
に締固力を生じるが、傾斜プレート５の傾斜面５ａによ
って傾斜方向の合成力に変化し、傾斜プレート５は地面
を締め付けると共に、後進力を受ける（図６（ｂ）から
図６（ｃ）のカウンターウェイト１０の動き参照）。こ
の後進力は地面に傾斜プレート５が着地しているので、
振動締固め機１に後進力を与えない。

【００２２】ここで、本実施例の方法により前進力を得
る方法は、他に、図７のように、カウンターウエイト１
０ａとカウンターウエイト１０ｂを水平に取り付けて、
始動位置を垂線から一定の角度を持った位置とすること
によっても可能である。すなわち回転開始後、双方のカ
ウンターウエイトの遠心力が一致する場所は、始動位置
１３ａおよび対向点１３ｂとなるので、ななめ方向のジ
ャンプ力を生じ、このため図８のように取り付けた場合
は左方への前進力１２を得ることができる。

【００２３】ところで、本実施例ではカウンターウェイ
ト１０を回転駆動するモーター１１と、振動締固め機１
を走行させるエンジン部８とを個々に設けたが、１個の
エンジン、例えば油圧エンジンで両者の駆動動力を兼用
すれば、振動締固め機１全体を構成上コンパクトにでき
る。また、油圧モータであれば、振動機７の振動数を容
易に変更でき、より緊密な締め固めができる。

【００２４】また、本実施例では振動締固め機１に運転
室９を設け、直接振動締固め機１を運転操作したが、無
線等によって履帯２の正転、逆転及びその速度や振動機
７の始動、停止及び振動数の変更等を遠隔操作すること
ができる。

【００２５】さらに、本実施例では一対の履帯２を振動
締固め機１に設けたが、操行性や斜面部での施工性を向
上させるために、別途履帯を設けたり、履帯取付け位置
を変更することができる。

【００２６】さらにまた、本実施例ではプレートとして
傾斜プレート５を使用し、これに沿って振動機７として
のカウンターウェイト１０を傾斜プレート５に取付け傾
斜させたが、プレートを傾斜させずにカウンターウェイ
ト１０のみを傾斜させてプレートに取付けることもでき
る。

【００２７】また、振動機としては少なくとも２個のカ
ウンターウェートを使用し、これらを地盤に対して振動
締固め機の前進方向に傾斜してプレートに取付ければ、
カウンターウェートによってプレートに前進力を発生す
ることができ、これを振動締固め機の前進力に利用する
ことができる。

【００２８】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の振動締固
め機は、自走車に振動緩衝機構を介してプレートを設置
したので、その振動の自走車への伝播を防止し、振動締
固め機を安定して操作できる。また、履帯によって軟弱
地盤、不整地、泥ねい地及び斜面でも走行できるので、
これらの地盤の締め固めも容易にできる。さらに、履帯
はスピンターンもできるので、走行レーンに切り換え時
や折り返し部での走行が容易であり、機動性に富んだ地
盤の締め固めができる他、法肩部や狭あい部でも容易に
締め固めができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る振動締固め機の一実施例の全体を
示す概略斜視図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】傾斜プレートを緩衝材を介して保持した状態の
概略斜視図。

【図４】別の方法による傾斜プレートを緩衝材を介して
保持した状態の平面図。

【図５】昇降装置の詳細（プレートの持ち上げ時）。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は振動機が前進力を発生する状
態の説明図である。

【図７】別の前進力を発生する方法の始動前の状態図で
ある。

【図８】図７の方法による前進力の発生状態である。

【図９】従来の振動締固め装置の概略構成図である。

【図１０】図９の要部拡大図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は図９の振動締固め装置が軟
弱な部分を有する地盤を締め固めた状態の説明図であ
る。

【図１２】図９の振動締固め装置が前進及び後進した
時、走行レーンからのずれ（変位量）を発生している状
態説明図である。

【図１３】図９の振動締固め装置が走行レーンを切り換
える時の状態説明図である。

【図１４】図９とは異なる従来の振動締固め装置の概略
構成図である。

【符号の説明】

１ 振動締固め機 ２ 履帯 ３ 自走車 ４ 緩衝材 ５ プレート（傾斜プレート） ５ａ 傾斜面 ７ 振動機 １０ カウンターウェイト １１ 駆動装置（モーター）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 麻生 公裕 東京都港区北青山２丁目５番８号 株式 会社間組内 (72)考案者 苗村 康造 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動 建設株式会社内 (72)考案者 谷口 利久 東京都台東区台東１丁目２番１号 フド ウ技研株式会社内 (72)考案者 町 俊輔 東京都港区北青山２丁目５番８号 青山 機工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−167805（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−25628（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−125420（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少くとも２機の履帯を有する自走車と、
   当該自走車の履帯間に振動緩衝機構を介して設けたプレ
   ートと、当該プレートに設置され、前記プレートを上下
   方向に振動する振動駆動部とを備え、前記プレートの振
   動により地盤の締め固めを行なう振動締固め機。
2. 【請求項２】 前記振動緩衝機構が、上下方向に延びた
   長穴を前後に有する前記プレートと、当該長穴を通して
   前記プレートを貫通し、前記自走車に固定された支持シ
   ャフトと、前記プレートと前記支持シャフトとの間およ
   び前記自走車と前記プレートとの間にそれぞれ設置した
   緩衝部とからなることを特徴とする請求項１記載の振動
   締固め機。